JP2024506605A - Systems and methods for improving soft tissue contrast, multiscale modeling and spectral CT - Google Patents
Systems and methods for improving soft tissue contrast, multiscale modeling and spectral CT Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024506605A JP2024506605A JP2023547652A JP2023547652A JP2024506605A JP 2024506605 A JP2024506605 A JP 2024506605A JP 2023547652 A JP2023547652 A JP 2023547652A JP 2023547652 A JP2023547652 A JP 2023547652A JP 2024506605 A JP2024506605 A JP 2024506605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- images
- tissue
- tissue type
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/50—Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
- A61B6/5217—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4417—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to combined acquisition of different diagnostic modalities
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/46—Arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B6/461—Displaying means of special interest
- A61B6/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/482—Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/504—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
- A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
- A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
- A61B8/5238—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
- A61B8/5261—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image combining images from different diagnostic modalities, e.g. ultrasound and X-ray
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/11—Region-based segmentation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/174—Segmentation; Edge detection involving the use of two or more images
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
- G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/48—Diagnostic techniques
- A61B8/481—Diagnostic techniques involving the use of contrast agents, e.g. microbubbles introduced into the bloodstream
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10088—Magnetic resonance imaging [MRI]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10132—Ultrasound image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20212—Image combination
- G06T2207/20216—Image averaging
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20212—Image combination
- G06T2207/20224—Image subtraction
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
軟組織のコントラストを改善し、組織を特徴付け、表現型を分類し、リスクを層別化し、マルチエネルギー又はマルチコントラストの励起及び評価によって支援されたマルチスケールモデリングを実行するシステム及び方法が提供される。このシステム及び方法は、単相及び多相の取得、並びに広範かつ局所的なスペクトルイメージングを使用して、例えば、血管壁及び血管周囲空間におけるアテローム性動脈硬化症プラーク組織を評価することを含む。
【選択図】図4
Systems and methods are provided for improving soft tissue contrast, characterizing tissues, classifying phenotypes, stratifying risk, and performing multiscale modeling assisted by multi-energy or multi-contrast excitation and evaluation. . The systems and methods include assessing atherosclerotic plaque tissue in, for example, blood vessel walls and perivascular spaces using monophasic and multiphasic acquisition as well as broad and local spectral imaging.
[Selection diagram] Figure 4
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、2021年2月9日に出願された米国仮特許出願第63/147,609号の利益及び優先権を主張するものであり、本願の全ての内容は、参照により全体として本明細書に組み込まれ、本願の譲受人によって所有されている。
(Cross reference to related applications)
This application claims the benefit and priority of U.S. Provisional Patent Application No. 63/147,609, filed February 9, 2021, the entire contents of which are incorporated herein by reference in their entirety. incorporated herein and owned by the assignee of this application.
(政府実施許諾権)
この研究は、契約番号HL 126224の下で米国国立心臓・肺・血液研究所によって部分的に支援された。米国政府は、本発明に一定の権利を有し得る。
(Government license right)
This research was supported in part by the National Heart, Lung, and Blood Institute under contract number HL 126224. The United States Government may have certain rights in this invention.
本発明は、コンピュータ化された画像分析及び/又はデータ融合アルゴリズムを患者データに適用することを含む、疾患のコンピュータ支援表現型(CAP)に関する。特に、本発明は、軟組織のコントラストを改善する技術、マルチスケールモデリング及び/又はスペクトルCTを含む、アテローム性動脈硬化症の疾患過程を解明する定量的イメージング及び分析に関する。 The present invention relates to computer-assisted phenotyping (CAP) of disease, which involves applying computerized image analysis and/or data fusion algorithms to patient data. In particular, the present invention relates to quantitative imaging and analysis to elucidate the atherosclerotic disease process, including techniques to improve soft tissue contrast, multiscale modeling and/or spectral CT.
アテローム性動脈硬化症は、特に高齢者においてはもちろん、比較的若い人においても、生命を脅かす可能性がある。現在、アテローム性動脈硬化症を診断する方法(例えば、コレステロール値などの血液マーカーの使用)及び/又は管腔の狭窄(狭窄症)の程度を決定する方法は限られているため、最適な治療法を決定することができない(例えば、手術を行うか行わないか、又は強化薬物療法を処方するなど)。例えば、多くの血管手術は、患者に役立たず、手術を必要とするが手術を受けられない患者もいるし、薬物で効果的に治療できるが処方されない患者もいる。 Atherosclerosis can be life-threatening, especially in the elderly, but also in relatively young people. Currently, there are limited methods for diagnosing atherosclerosis (e.g., the use of blood markers such as cholesterol levels) and/or determining the extent of luminal narrowing (stenosis), which may lead to optimal treatment. Unable to make legal decisions (eg, to perform or not perform surgery, or prescribe intensive drug therapy). For example, many vascular surgeries do not help patients, some patients require surgery but cannot undergo it, and others can be effectively treated with drugs but are not prescribed.
現在のツールは、血管管腔を分析することができるが、アテローム性動脈硬化症が、血液、及び血液が流れる通路ではなく、血管壁の疾患であるため、アテローム性動脈硬化症を正確診断するには不十分である可能性がある。リスクレベルの誤分類、薬物療法に対して予想される反応を評価できないこと、及び/又は薬物に対する反応を測定できないことが発生する可能性が高い。 Current tools can analyze the vascular lumen, but do not accurately diagnose atherosclerosis because atherosclerosis is a disease of the blood vessel wall, not the blood and the passageway through which blood flows. may be insufficient. Misclassification of risk levels, failure to assess expected response to drug therapy, and/or failure to measure response to drug are likely to occur.
現在、放射線イメージングは、疾患の原因を特定する非侵襲的で安全な方法として使用することができる。現在の医用イメージングツールは、コンピュータ断層撮影(シングルエネルギー、マルチエネルギー、又はスペクトルCTを含むCT)、磁気共鳴イメージング(MRA、DCE-MRI、又はマルチコントラストMRIを含むMR)、超音波(bモード又は血管内US)、及び様々な画像診断法を用いる標的造影剤アプローチを含んでもよい。 Radiological imaging can now be used as a non-invasive and safe method to identify the cause of disease. Current medical imaging tools include computed tomography (CT, including single-energy, multi-energy, or spectral CT), magnetic resonance imaging (MR, including MRA, DCE-MRI, or multi-contrast MRI), ultrasound (b-mode or intravascular US), and targeted contrast approaches using various imaging modalities.
イメージング技術の発展により、医用イメージングは、患者ケアの不可欠な要素となっている。イメージングは、非侵襲性又は低侵襲性の方法を使用して、空間的及び時間的に局所的な解剖学的情報及び/又は機能情報を提供できるため、価値がある。しかし、通常に人間の目で容易に評価できないデータ内のパターン及び/又はシグネチャーを利用したり、大量のデータを管理して臨床ワークフローに効率的に統合したりするなど、解像度の増加に対処する技術が求められる。新しい高解像度イメージング技術を使用すると、放射線科医は、補助なしでデータに「溺れる」ことができる。したがって、例えば、個々の患者管理のために定量的イメージングを統合するには、既存のツールのワークフロー及び/又は償還制約の現実内でイメージング機能を更に利用できるようにする意思決定支援情報学ツールのクラスを提供することが望ましい。 Advances in imaging technology have made medical imaging an integral part of patient care. Imaging is valuable because it can provide spatially and temporally localized anatomical and/or functional information using non-invasive or minimally invasive methods. However, addressing increased resolution, such as exploiting patterns and/or signatures in data that are not normally easily assessed by the human eye, and managing large amounts of data to efficiently integrate it into clinical workflows, Technology is required. New high-resolution imaging techniques allow radiologists to ``drowse'' in the data without assistance. Thus, for example, to integrate quantitative imaging for individual patient management, decision support informatics tools are needed that make imaging capabilities more available within the workflow and/or reimbursement constraints realities of existing tools. It is preferable to provide a class.
現在、アテローム性動脈硬化症のイメージングは、カテーテル挿入による侵襲的、並びに超音波、CT、MR及び核医学技術の使用による非侵襲的の両方で日常的に行われている。最も典型的な評価は、管腔狭窄症である。最近の進展は、心筋血流予備量比の決定にある。 Currently, imaging of atherosclerosis is routinely performed both invasively through catheter insertion and non-invasively through the use of ultrasound, CT, MR and nuclear medicine techniques. The most typical evaluation is luminal stenosis. Recent advances have been in the determination of myocardial flow reserve ratio.
現在、アテローム性動脈硬化症のイメージングに関する1つの難点は、使用される方法の堅牢性がないことである。例えば、現在の方法では、通常、血管外壁と血管周囲組織の間のコントラストが低いため、両者を区別することが困難である。現在の方法には、外壁の境界を具体的に決定することなく、単に管腔を囲む環状リングを利用する方法がある。血管の先細り、分岐血管、近くの組織なども問題になる可能性がある。 Currently, one difficulty with imaging atherosclerosis is the lack of robustness of the methods used. For example, current methods typically have low contrast between the outer vessel wall and perivascular tissue, making it difficult to distinguish between the two. Current methods simply utilize an annular ring surrounding the lumen without specifically determining the boundaries of the outer wall. Tapering of blood vessels, branching vessels, and nearby tissue can also be problematic.
現在のアテローム性動脈硬化症のイメージングに関する別の難点は、限られた励起を用いて組織から情報を取得する特定のイメージング装置に起因する可能性があり、マルチコントラストMRを使用するか又はマルチエネルギーCTを使用するにもかかわらず、生成されたシグナル内にある程度の非特異反応が存在する可能性があることである。 Another difficulty with current atherosclerosis imaging may be due to certain imaging devices that use limited excitation to acquire information from the tissue, use multi-contrast MR, or use multi-energy Despite using CT, there may be some non-specific reaction within the generated signal.
本発明の利点は、軟組織のコントラストを改善することを含んでもよい。本発明のいくつかの利点は、組織を特徴付けることを改善することを含んでもよい。本発明のいくつかの利点は、表現型を分類することを含んでもよい。本発明のいくつかの利点は、リスクを層別化することを含んでもよい。本発明のいくつかの利点は、マルチエネルギー又はマルチコントラストの励起及び評価によって支援されたマルチスケールモデリングを実行することを含んでもよい。 Advantages of the invention may include improving soft tissue contrast. Some advantages of the invention may include improved characterization of tissue. Some advantages of the invention may include classifying phenotypes. Some advantages of the invention may include risk stratification. Some advantages of the present invention may include performing multiscale modeling assisted by multi-energy or multi-contrast excitation and evaluation.
本発明のいくつかの利点は、単相対多相取得及び広域スペクトルCTを使用して、血管壁及び血管周囲空間におけるアテローム性動脈硬化症プラーク組織を評価することを含んでもよい。本発明のいくつかの利点は、局所的に器質化された組織のオーバーレイとして、分散した組織タイプを含んでもよい。 Some advantages of the present invention may include assessing atherosclerotic plaque tissue in vessel walls and perivascular spaces using single-relative multiphase acquisition and wide-spectrum CT. Some advantages of the present invention may include distributed tissue types as an overlay of locally organized tissue.
一態様において、本発明は、軟組織の分析を改善するコンピュータ化された方法を含む。前記方法は、患者の複数の放射線画像を取得するステップであって、前記複数の放射線画像のそれぞれが異なる励起を用いて取得される、ステップを更に含んでもよい。前記方法は、予想される軟組織タイプに基づいて複数の前記励起を分析するために、複数の処理から1つの処理を選択するステップを更に含んでもよい。前記方法は、前記処理された複数の励起をセグメント化して前記軟組織を表示するステップを更に含んでもよい。 In one aspect, the invention includes a computerized method for improving soft tissue analysis. The method may further include the step of acquiring a plurality of radiographic images of the patient, each of the plurality of radiographic images being acquired using a different excitation. The method may further include selecting one treatment from a plurality of treatments to analyze the plurality of excitations based on an expected soft tissue type. The method may further include segmenting the processed plurality of excitations to display the soft tissue.
いくつかの実施形態では、前記複数の放射線画像は、コンピュータ断層撮影(CT)画像であり、前記異なる励起は、異なるX線エネルギーである。いくつかの実施形態では、前記複数の放射線画像は、磁気共鳴(MR)画像であり、前記異なる励起は、異なる高周波パルスである。 In some embodiments, the plurality of radiological images are computed tomography (CT) images and the different excitations are different x-ray energies. In some embodiments, the plurality of radiographic images are magnetic resonance (MR) images, and the different excitations are different radio frequency pulses.
いくつかの実施形態では、前記複数の放射線画像は、超音波画像であり、前記異なる励起は、異なる周波数である。 In some embodiments, the plurality of radiographic images are ultrasound images and the different excitations are at different frequencies.
いくつかの実施形態では、本発明は、コンピューティングデバイスによって、前記患者の複数の前記放射線画像に基づいて、関心領域内に第一の組織タイプを決定するステップであって、前記第一の組織タイプが前記関心領域にわたる点のグリッドによって表されるステップと、前記コンピューティングデバイスによって、前記患者の複数の放射線画像に基づいて、前記関心領域内に第二の組織タイプを決定するステップであって、前記第二の組織タイプが前記関心領域内の局所的領域(focal region)であり、前記第一の組織タイプの少なくともいくつかのグリッド点が前記第二の組織タイプのグリッド点とは位置が一致するステップと、を含む。 In some embodiments, the present invention provides the step of determining, by a computing device, a first tissue type in a region of interest based on the plurality of radiographic images of the patient, the step of determining a first tissue type in a region of interest. a type is represented by a grid of points across the region of interest; and determining, by the computing device, a second tissue type within the region of interest based on a plurality of radiographic images of the patient. , the second tissue type is a focal region within the region of interest, and at least some grid points of the first tissue type are dislocated from grid points of the second tissue type. and a matching step.
いくつかの実施形態では、前記複数の処理は、デジタル減算処理、デジタル加算処理、多変量統計的処理、又は励起選択処理を含む。いくつかの実施形態では、前記デジタル減算処理は、前記複数の放射線画像の第一のサブセットを、前記サブセット内にない前記複数の放射線画像のうちの1つ以上から減算することを含む。前記デジタル加算処理は、受信された前記複数の放射線画像を平均化することを含む。 In some embodiments, the plurality of processes includes a digital subtraction process, a digital addition process, a multivariate statistical process, or an excitation selection process. In some embodiments, the digital subtraction process includes subtracting a first subset of the plurality of radiological images from one or more of the plurality of radiological images that are not within the subset. The digital addition process includes averaging the plurality of received radiographic images.
いくつかの実施形態では、前記多変量統計的処理は、前記複数の放射線画像を組み合わせることと、多変量統計的アプローチによりクラス間依存関係を除去することと、を含む。 In some embodiments, the multivariate statistical processing includes combining the plurality of radiological images and removing inter-class dependencies using a multivariate statistical approach.
いくつかの実施形態では、前記複数の放射線画像は、CT画像であり、複数の前記CT画像のそれぞれは、第一のX線源によって、第一のX線減衰を、前記患者の所定領域の前記画像を生成するように寸法設定されたエネルギー積分型検出器に向け、第二のX線源によって、第二のX線減衰を、前記所定領域内の特定の組織標的の画像を生成するフォトンカウンティング型検出器に向け、プロセッサによって、前記患者の前記所定領域の前記画像及び前記所定画像内の前記特定組の織標的の前記画像に基づいて、最終CT画像を生成することにより、生成される。 In some embodiments, the plurality of radiological images are CT images, and each of the plurality of CT images has a first A second x-ray source directs a second x-ray attenuator to an energy-integrating detector dimensioned to produce an image of photons to produce an image of a particular tissue target within the predetermined region. by generating a final CT image for a counting-type detector, by a processor, based on the image of the predetermined region of the patient and the image of a tissue target of the particular tissue within the predetermined image; .
いくつかの実施形態では、前記励起選択処理は、前記組織タイプに基づいて、前記複数の放射線画像から特定の放射線画像を選択することを含む。 In some embodiments, the excitation selection process includes selecting a particular radiographic image from the plurality of radiographic images based on the tissue type.
他の態様では、本発明は、ハイブリッドコンピュータ断層撮影(CT)スキャナを含む。前記ハイブリッドCTスキャナは、第一のX線減衰を、患者の所定領域の画像を生成するように寸法設定されたエネルギー積分型検出器に向ける第一のX線源を含んでもよい。前記ハイブリッドCTスキャナは、第二のX線減衰を、前記所定領域内の特定の組織標的の画像を生成するフォトンカウンティング型検出器に向ける第二のX線源を更に含んでもよい。前記ハイブリッドCTスキャナは、前記患者の前記所定領域の前記画像及び前記所定画像内の前記特定の組織標的の前記画像に基づいて、最終コンピュータ断層撮影(CT)画像を生成するプロセッサを更に含んでもよい。 In other aspects, the invention includes a hybrid computed tomography (CT) scanner. The hybrid CT scanner may include a first x-ray source that directs a first x-ray attenuation to an energy integrating detector dimensioned to generate an image of a predetermined region of the patient. The hybrid CT scanner may further include a second x-ray source that directs a second x-ray attenuation to a photon counting detector that generates an image of a specific tissue target within the predetermined region. The hybrid CT scanner may further include a processor that generates a final computed tomography (CT) image based on the image of the predetermined region of the patient and the image of the particular tissue target within the predetermined image. .
いくつかの実施形態では、前記エネルギー積分型検出器及び前記フォトンカウンティング型検出器は、同じ視野から情報を取得するように配置される。いくつかの実施形態では、前記患者の前記所定領域の前記画像は、グレースケールCT画像である。いくつかの実施形態では、前記所定画像内の前記特定の組織標的の前記画像は、スペクトルCT画像である。いくつかの実施形態では、前記エネルギー積分型検出器は、その第一のX線源に対して、前記フォトンカウンティング型検出器とその第二のX線源との間で90度ずれるように配置される In some embodiments, the energy integrating detector and the photon counting detector are arranged to acquire information from the same field of view. In some embodiments, the image of the predetermined region of the patient is a grayscale CT image. In some embodiments, the image of the particular tissue target within the predetermined image is a spectral CT image. In some embodiments, the energy integrating detector is positioned with a 90 degree offset between the photon counting detector and the second x-ray source with respect to the first x-ray source. be done
いくつかの実施形態では、前記プロセッサは、組織タイプを分析するように構成され、前記分析は、予想される軟組織タイプに基づいて前記最終CT画像を分析するために、複数の処理から1つの処理を選択することと、処理された前記最終CT画像をセグメント化して前記軟組織を表示することと、を含む。 In some embodiments, the processor is configured to analyze tissue type, and the analysis includes one process from a plurality of processes to analyze the final CT image based on expected soft tissue types. and segmenting the final processed CT image to display the soft tissue.
いくつかの実施形態では、前記フォトンカウンティング型検出器は、前記特定の組織標的をイメージングするように構成されたマルチエネルギービンを含む。 In some embodiments, the photon counting detector includes multiple energy bins configured to image the particular tissue target.
他の態様では、本発明は、混合した組織タイプを決定して表示するコンピュータ化された方法を含む。前記方法は、コンピューティングデバイスによって、患者の放射線画像を受信するステップを含んでもよい。前記方法は、前記コンピューティングデバイスによって、前記患者の前記放射線画像に基づいて、関心領域内に第一の組織タイプを決定するステップであって、前記第一の組織タイプが前記関心領域にわたる点のグリッドによって表されるステップを含んでもよい。前記方法は、前記コンピューティングデバイスによって、前記患者の前記放射線画像に基づいて、前記関心領域内に第二の組織タイプを決定するステップであって、前記第二の組織タイプが前記関心領域内の局所的領域であり、前記第一の組織タイプの少なくともいくつかのグリッド点が前記第二の組織タイプのグリッド点とは位置が一致するステップを含んでもよい。 In other aspects, the invention includes a computerized method for determining and displaying mixed tissue types. The method may include receiving, by a computing device, a radiological image of the patient. The method includes determining, by the computing device, a first tissue type within a region of interest based on the radiographic image of the patient, the first tissue type determining a point across the region of interest. It may include steps represented by a grid. The method includes determining, by the computing device, a second tissue type in the region of interest based on the radiographic image of the patient, the second tissue type in the region of interest. the at least some grid points of the first tissue type are coincident in position with grid points of the second tissue type.
いくつかの実施形態では、前記複数の放射線画像は、コンピュータ断層撮影(CT)画像、磁気共鳴(MR)画像又は超音波画像である。いくつかの実施形態では、前記第一の組織タイプ及び前記第二の組織タイプは、オーバーレイされる。いくつかの実施形態では、前記点のグリッドは、様々な密度を有する。 In some embodiments, the plurality of radiographic images are computed tomography (CT) images, magnetic resonance (MR) images, or ultrasound images. In some embodiments, the first tissue type and the second tissue type are overlaid. In some embodiments, the grid of points has varying densities.
いくつかの実施形態では、前記第一の組織タイプは、微小石灰化組織であり、前記第二の組織タイプは、LNRC、高密度石灰化又はIPHである。 In some embodiments, the first tissue type is microcalcified tissue and the second tissue type is LNRC, dense calcification, or IPH.
いくつかの実施形態では、前記方法は、前記コンピューティングデバイスによって、前記CT画像に対して、マルチエネルギーフォトンカウンティング型K吸収端差分イメージングを行うステップと、前記コンピューティングデバイスによって、前記CT画像に対して、正則化モデルを用いてスペクトル画像のノイズ除去を行うステップと、前記コンピューティングデバイスによって、K吸収端差分され、ノイズ除去された前記CT画像上のカルシウムの信号対ノイズ比を改善するステップと、前記コンピューティングデバイスによって、前記改善されたカルシウム画像をセグメント化して、局所的な高密度石灰化及び分散的な微小石灰化の一方又は両方を表現するステップと、を含む。 In some embodiments, the method includes performing, by the computing device, multi-energy photon counting K-edge differential imaging on the CT image; and performing, by the computing device, on the CT image. denoising the spectral image using a regularization model; and improving the signal-to-noise ratio of calcium on the K-edge subtracted and denoised CT image by the computing device. , segmenting the improved calcium image by the computing device to represent one or both of localized dense calcifications and distributed microcalcifications.
以下、本段落の後に列挙された本明細書の添付の図面を参照して、本開示の実施形態の非限定的な例を説明する。図面に示されている特徴の寸法は、表示の便宜及び明瞭さのために選択されており、必ずしも縮尺どおりに示されているわけではない。 Non-limiting examples of embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the accompanying drawings of the specification listed after this paragraph. The dimensions of the features shown in the drawings have been chosen for convenience and clarity of presentation and are not necessarily drawn to scale.
本発明の主題は、明細書の結論部分に特に指摘され、明確に特許請求される。しかしながら、本発明の構成及び動作方法、並びにその目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことで理解され得る。本発明の実施形態は、添付の図面において、限定的なものではなく、例として示されるものであり、同様の参照符号は、対応する類似又は同様の要素を示す。 The subject matter of the invention is particularly pointed out and distinctly claimed in the concluding portion of the specification. However, the structure and method of operation of the present invention, as well as objects, features and advantages thereof, may be better understood from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings. Embodiments of the invention are shown by way of example, and not by way of limitation, in the accompanying drawings, in which like reference numerals indicate corresponding similar or similar elements.
図面を簡略かつ明確にするために、図に示されている要素は、必ずしも正確に、又は縮尺どおりに描かれていないことが理解されるであろう。例えば、明確にするために、一部の要素の寸法が他の要素と比べて誇張されてもよく、複数の物理コンポーネントが1つの機能ブロック又は要素に含まれてもよい。 It will be understood that, for simplicity and clarity of the drawings, the elements shown in the figures have not necessarily been drawn exactly or to scale. For example, the dimensions of some elements may be exaggerated relative to other elements for clarity, and multiple physical components may be included in a single functional block or element.
一般に、本発明は、軟組織のコントラストを改善し、組織を特徴付け、表現型を分類し、リスクを層別化し、及び/又はマルチエネルギー又はマルチコントラストの励起及び評価によって支援されたマルチスケールモデリングを実行するシステム及び方法を含む。本発明は、単相対多相画像取得の適用を含むことができ、また広域スペクトルCTを使用して、例えば、血管壁及び/又は血管周囲空間におけるアテローム性動脈硬化症プラーク組織を評価することを含むこともできる。 In general, the invention provides methods for improving soft tissue contrast, characterizing tissues, classifying phenotypes, stratifying risk, and/or performing multiscale modeling assisted by multi-energy or multi-contrast excitation and evaluation. including systems and methods for performing the same. The present invention can include the application of single-relative multiphase image acquisition, and can also include the use of wide-spectrum CT to assess atherosclerotic plaque tissue in, for example, vessel walls and/or perivascular spaces. It can also be included.
一般に、本発明は、ソフトウェアアプローチを用いてマルチエネルギー又はマルチスペクトル画像セットに対する組織の異なる反応を利用することを含んでもよい。本発明は、臨床的に関連する範囲の組織を更に識別できるハードウェア構成を更に含んでもよい。マルチエネルギーレベル及び/又は広域スペクトルを介して取得されたスペクトル画像は、組織セグメント化を改善できる1つ以上のアルゴリズムの入力を形成することができる。 In general, the invention may involve using a software approach to exploit the differential responses of tissues to multi-energy or multi-spectral image sets. The present invention may further include hardware configurations that can further identify a clinically relevant range of tissue. Spectral images acquired over multiple energy levels and/or broad spectra can form the input of one or more algorithms that can improve tissue segmentation.
いくつかの実施形態では、アルゴリズムは、ノイズがマルチエネルギーにわたって類似しているが、組織が異なることに留意し、より高い信号対ノイズ比をもたらす平均化技術を適用することによって、異なる組織に対する非線形反応を利用することを含んでもよい。 In some embodiments, the algorithm takes into account that the noise is similar across multiple energies, but the tissues are different, and eliminates the nonlinearity for different tissues by applying an averaging technique that results in a higher signal-to-noise ratio. It may also include using a reaction.
いくつかの実施形態では、異なる組織は、あるエネルギーレベルにおいて、別のエネルギーレベルよりも良好に解像することができる。いくつかの実施形態では、組織ごとに異なるエネルギーが選択される。いくつかの実施形態では、デジタル減算アプローチを用いて異なる組織に対する非線形反応を利用する。いくつかの実施形態では、最適なエネルギーレベルのそれぞれから異なる組織反応が結合され、多変量統計的アプローチを通じてクラス間の依存関係が除去される。様々な実施形態では、これらの前述の実施形態のそれぞれは、利益を達成するために、材料組成又は他の物理現象に基づいて設計されたかどうかにかかわらず、そのような差異を増幅するハードウェア構成に適用される。例には、分子特性、細胞及び分子環境、物質密度分布、形態学的表現、刺激に対する反応などによって区別される組織が含まれる。 In some embodiments, different tissues can be resolved better at one energy level than at another energy level. In some embodiments, different energies are selected for each tissue. In some embodiments, a digital subtraction approach is used to exploit non-linear responses to different tissues. In some embodiments, different tissue responses from each of the optimal energy levels are combined and dependencies between classes are removed through a multivariate statistical approach. In various embodiments, each of these aforementioned embodiments uses hardware that amplifies such differences, whether designed based on material composition or other physical phenomena, to achieve benefits. Applies to configuration. Examples include tissues distinguished by molecular properties, cellular and molecular environment, material density distribution, morphological expression, response to stimuli, and the like.
いくつかの実施形態では、分散した組織タイプは、局所的に器質化された組織のオーバーレイとして使用される。 In some embodiments, dispersed tissue types are used as an overlay of locally organized tissue.
図1は、本発明のいくつかの実施形態に係る、例示的な放射線入力110及び処理された出力のダイアグラム100である。処理された出力は、石灰化、脂質に富む壊死性コア(LRNC)及びマトリックスの様々な測定量のための三次元領域を特定する画像120と、様々な測定量に関連するデータの表及びグラフを呈している画像130を含んでもよい。当業者には明らかなように、図1に示す測定量は、例であり、他の測定量を含んでもよい。
FIG. 1 is an exemplary radiation input 110 and processed output diagram 100 according to some embodiments of the invention. The processed output is an image 120 that identifies three-dimensional regions for various measures of calcification, lipid-rich necrotic core (LRNC), and matrix, as well as tables and graphs of data related to the various measures. The image may include an
図2は、本発明のいくつかの実施形態に従って、アテローム性動脈硬化症が、進化的差異及び局所的要因に基づく異なる程度の動脈床にわたる共通の推進要因により進行する場合の一例を示すダイアグラム200である。 FIG. 2 is a diagram 200 illustrating an example of when atherosclerosis progresses with common drivers across different degrees of arterial beds based on evolutionary differences and local factors, in accordance with some embodiments of the present invention. It is.
冠状動脈疾患の特徴付けは、関連するが別個の2つのメカニズムの評価によって行うことができる。その2つは、より多くの酸素を含む血液の下流の灌流組織への送達が要求されるストレス下での需要を満たす動脈系の能力、即ち、ストレス誘発性虚血(例えば、FFR又はiFRとして測定される)、及びプラークが物理的に破壊されるか又は塞栓を形成する傾向、即ち、梗塞リスク(HRP)である。処理された出力(例えば、図1で上述した、及び後述する処理された出力)に基づいて治療経路を最適に選択して、異なるメカニズムのそれぞれが存在する程度、例えば、異なる程度で、一方が存在するが他方が存在しないこと、どちらも存在しないこと、或いは、両方が存在することを特徴付けることができる。いくつかの実施形態では、状態の可能性が低いか高いかを使用して、個々の患者レベルで有害イベントが発生するまでの時間を予測する。FRR/HRP比に基づいた推奨(recommendation)を行うことができる。推奨は、状態の可能性に基づいて行うことができ、維持投薬、強化薬物療法、対症療法、又は血行再建を含んでもよい。 Characterization of coronary artery disease can be accomplished by evaluation of two related but distinct mechanisms. Two are the ability of the arterial system to meet the demands under stress that require delivery of more oxygenated blood to downstream perfused tissues, i.e., stress-induced ischemia (e.g., as FFR or iFR). ), and the tendency of the plaque to physically rupture or form emboli, ie, infarction risk (HRP). Optimally select a treatment pathway based on the processed outputs (e.g., the processed outputs described above in Figure 1 and below) to determine the extent to which each of the different mechanisms is present, e.g., one It can be characterized as being present but not the other, neither being present, or both being present. In some embodiments, the low or high probability of a condition is used to predict the time to occurrence of an adverse event at the individual patient level. Recommendations can be made based on the FRR/HRP ratio. Recommendations can be made based on the likelihood of the condition and may include maintenance medications, intensive drug therapy, symptomatic treatment, or revascularization.
いくつかのシナリオでは、材料密度の重複として現れる、複雑な細胞レベル又は分子レベルの環境を有する組織タイプ(例えば、複雑な組織)を特定することが望ましい。現在の方法は誤っていることがあり、組織タイプを正しく特定できない場合がある。現在の方法は、ボクセルのハンスフィールド単位(HU)によって与えられる材料密度の単純な閾値処理を含んでもよい。例えば、LRNC又は特発性肺ヘモジデローシス(IPH)は、容易に及び/又は確実に特定されない可能性があり、及び/又は、それらを引き起こす生物学的処理及び/又はそれらに応答して誘発される生物学的処理は、複雑になる可能性がある。LRNCは、脂質沈着、コレステロール結晶、アポトーシス細胞残骸、マクロファージ及び/又は石灰化から様々に構成される。IPHは、無傷及び/又は破裂した赤血球、マクロファージ、出血性残骸、フィブリン、コレステロール結晶、及び/又は石灰化から様々に構成される。複雑な組織は、CTの単一励起エネルギー又はMRの特性RFプロファイルを使用するシステムには困難性を示す可能性があり、プラーク成分の不均一性は、励起に対する組織反応の違い、例えば、1つのエネルギー対他のエネルギーに対して、又は1つの無線周波数対他の無線周波数に対してどのように反応するかに基づいて利用することができ、組織は、様々なエネルギーに対して異なる反応を示す可能性がある。したがって、厳密な材料密度依存性を緩和することが望ましい。いくつかの実施形態では、厳密な材料密度依存性を緩和するために、異なる密度分布を組織病理学からのサンプルに数学的に当てはめることができる。 In some scenarios, it is desirable to identify tissue types (eg, complex tissues) that have complex cellular or molecular environments that manifest as overlapping material densities. Current methods can be incorrect and may not correctly identify tissue types. Current methods may involve simple thresholding of material density given by Hunsfield units (HU) of voxels. For example, LRNC or idiopathic pulmonary hemosiderosis (IPH) may not be easily and/or reliably identified and/or the biological treatments that cause them and/or the organisms that are induced in response to them. The scientific process can be complex. LRNCs are variably composed of lipid deposits, cholesterol crystals, apoptotic cell debris, macrophages, and/or calcification. IPH is variably composed of intact and/or ruptured red blood cells, macrophages, hemorrhagic debris, fibrin, cholesterol crystals, and/or calcifications. Complex tissues can present difficulties for systems using a single excitation energy in CT or a characteristic RF profile in MR, and the heterogeneity of plaque composition may lead to differences in tissue response to excitation, e.g. Tissues respond differently to various energies based on how they react to one energy versus another or one radio frequency versus another. There is a possibility that it may be shown. Therefore, it is desirable to relax the strict material density dependence. In some embodiments, different density distributions can be mathematically fitted to samples from histopathology to alleviate strict material density dependence.
いくつかの実施形態では、CTスキャン中にマルチエネルギー信号を適用し、デジタル減算、平均化、及び/又は選択技術を使用して、ある組織タイプの信号を別の組織タイプよりも増幅し、全てのレベルのノイズを使用して厳密な材料密度依存性を緩和することができる。いくつかの実施形態では、例示的な実施形態として、Mumford-Shah関数を最大化することによって、隣接するボクセルのHUを、個々のボクセルとしてだけではなく、分布として分析することができる。 In some embodiments, multi-energy signals are applied during the CT scan and digital subtraction, averaging, and/or selection techniques are used to amplify the signal of one tissue type over another, can be used to relax the strict material density dependence. In some embodiments, by maximizing the Mumford-Shah function, the HU of neighboring voxels can be analyzed as a distribution and not just as individual voxels, as an exemplary embodiment.
病理医がLRNC及びIPHの概要を説明する際に判断を下すのに役立つ組織に適用される染色と同様に、本発明は、画像に「デジタル染色」を適用して同様の増幅を達成すると理解することができ、なぜなら、これらの組織は、不均一であり、重複する組織は、異なる密度を有する複数の細胞タイプで構成され、それぞれの組織が異なる入射エネルギーに対して異なる反応を示すからである。これが考慮された病理学的アノテーションは、病理医がCTAでLRNCとIPHの組織境界をマークする場合、それに基づく臨床的洞察が適用されるように、病理医が組織学に対して行うのと同様の判断を使用して確立される必要がある。これには、HU閾値を適用するだけでは不十分である。それには、組織を識別する訓練を受けた人間の病理医が使用する判断を模倣するために使用できる数学的形式主義が必要である。 It is understood that similar to the staining applied to tissue that helps pathologists make decisions when outlining LRNC and IPH, the present invention applies "digital staining" to images to achieve similar amplification. These tissues are heterogeneous, and overlapping tissues are composed of multiple cell types with different densities, and each tissue responds differently to different incident energies. be. Pathological annotation with this in mind is similar to what a pathologist does for histology, so that when a pathologist marks the tissue border of LRNC and IPH on CTA, clinical insight based on that is applied. need to be established using judgment. Applying a HU threshold is not sufficient for this. It requires a mathematical formalism that can be used to mimic the judgment used by human pathologists trained to identify tissues.
MRI、超音波、核医学、及び/又は他の画像診断法は、後処理の前に、様々な強さ及び弱さで再構成することができる。図3は、第一のセットのCTスキャン310a、320aと、本発明のいくつかの実施形態に従って、軟組織のコントラストが改善された第二のセットのCTスキャン310b、320bとの一例である。第一のセットのCTスキャンにおける1つのCTスキャン310aは、2つの領域330a、340aを示しており、当該2つの領域330a、340aは、330b、340bに見られるように、第二のセットのCTスキャンにおける1つのCTスキャン310bで改善される。第一のセットのCTスキャンにおける1つのCTスキャン320aは、1つの領域350aを示しており、領域350aは、350bに見られるように、第二のセットのCTスキャンにおける1つのCTスキャン320bで改善される。
MRI, ultrasound, nuclear medicine, and/or other imaging modalities can be reconstructed at various strengths and weaknesses prior to post-processing. FIG. 3 is an example of a first set of
図4は、本発明のいくつかの実施形態に係る、軟組織セグメント化を改善するシステム400のダイアグラムである。このシステムは、イメージング装置410及び分類ユニット430を含んでもよい。
FIG. 4 is a diagram of a system 400 for improving soft tissue segmentation, according to some embodiments of the invention. The system may include an
イメージング装置410は、CTスキャナ、磁気共鳴イメージング装置、超音波装置及び/又は本分野で知られている他のイメージング装置であってもよい。イメージング装置410は、1つ又は複数の放射線画像(例えば、CT、MR、超音波)420を取得することができる。複数の放射線画像420は、単色であってもよい。複数の単色画像420は、複数の励起で撮影することができる。当業者には明らかなように、複数の励起で撮影された複数の画像は、送信、受信、又はそれらの任意の組み合わせの結果であってもよい。
複数の励起は、CT、MRI、及び/又は超音波によってそれぞれ使用されるような、複数のエネルギー、高周波パルス(例えば、シーケンス)、及び/又は異なる周波数若しくはタイミングを含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数の単色画像420のそれぞれは、CTスキャナの固有の励起(例えば、固有のX線エネルギー、送信したもの、受信したもの又はその両方、狭いエネルギー範囲としてのもの又は広い範囲としてのもの)、MRIの固有のパルスシーケンス、超音波の固有の周波数及び/又はタイミングで撮影される。
The multiple excitations may include multiple energies, radio frequency pulses (eg, sequences), and/or different frequencies or timing, such as those used by CT, MRI, and/or ultrasound, respectively. In some embodiments, each of the plurality of
複数の単色画像420の数は、識別されることが望ましい組織又は表現型のタイプに依存してもよい。
The number of multiple
いくつかの実施形態では、複数の単色画像420のうちの一部の単色画像420が同じ励起で撮影され、他の単色画像420が異なる励起で撮影される。例えば、2つの単色画像420を撮影する毎に、励起が変化する可能性がある。別の例では、最初の2つの単色画像420だけが同じ励起であり、残りの単色画像420が固有の励起で撮影される。当業者には明らかなように、複数の単色画像420は、同じかつ固有の励起の任意の組み合わせを含んでもよい。
In some embodiments, some
励起は、予想される組織のタイプに依存してもよい。例えば、カルシウムの予想される組織タイプとCTイメージング装置の場合、励起(送信したもの、受信したもの又はその両方)は4keVになってもよい。別の例では、酸素の予想される組織タイプとCTイメージング装置の場合、励起(送信したもの、受信したもの又はその両方)は530eVになってもよい。 Excitation may depend on the type of tissue expected. For example, for an expected tissue type of calcium and a CT imaging device, the excitation (transmitted, received, or both) may be 4 keV. In another example, for a tissue type with expected oxygen and a CT imaging device, the excitation (transmitted, received, or both) may be 530 eV.
図4に示す例では、複数の単色画像420は、CTイメージング装置及び65KeV~130KeVの例示的な範囲の励起(送信したもの、受信したもの又はその両方)で撮影されたものとして示されるが、励起は、関心の組織に応じて、例えば、0.5keVの低い値又は400keVの高い値であってもよく、このようなスペクトルにより、特に440として特定された組織タイプの識別が可能になる。
In the example shown in FIG. 4, a plurality of
分類ユニット430は、複数の単色画像420を分析する複数の処理を含んでもよい。複数の処理は、図5に関して以下でさらに詳細に説明されるように、デジタル減算処理、デジタル加算処理、多変量統計的処理、及び/又は励起選択処理を含んでもよい。分類ユニット430は、1つ以上の分類された組織タイプを示すデータ440(例えば、組織タイプのセグメント化された画像データ、及び/又は上記の図1に示される他のデータ)を出力することができる。
出力されたデータ440は、血液漏出、マクロファージ、血管新生、CALCマップ、LRNCマップ、FRESH IPHマップ、MATXマップ、微小石灰化、びらん、OLD IPHマップ、血栓、又はそれらの任意の組み合わせの組織タイプに分類することができる。当業者には明らかなように、出力されたデータは、本分野で知られている組織タイプであってもよい。
The
図5は、本発明のいくつかの実施形態に係る、軟組織セグメント化を改善する方法500の一例である。この方法は、複数の放射線画像(例えば、CT画像、MRI画像、超音波画像)を取得することを含んでもよい。放射線画像は、以下の図6に示されるハイブリッドCTイメージング装置によって取得することができる。複数の放射線画像のそれぞれは、異なる励起を用いて取得することができる(ステップ510)。 FIG. 5 is an example of a method 500 for improving soft tissue segmentation, according to some embodiments of the invention. The method may include acquiring multiple radiographic images (eg, CT images, MRI images, ultrasound images). Radiographic images can be acquired by a hybrid CT imaging device shown in FIG. 6 below. Each of the plurality of radiographic images may be acquired using a different excitation (step 510).
いくつかの実施形態では、複数の放射線画像は、CT画像であり、異なる励起は、異なるX線エネルギー(送信したもの、受信したもの又はその両方、狭いエネルギー範囲としてのもの又は広い範囲としてのもの)である。いくつかの実施形態では、複数の放射線画像は、MR画像であり、異なる励起は、異なる高周波パルスである。いくつかの実施形態では、複数の放射線画像は、超音波画像であり、異なる励起は、異なる周波数である。 In some embodiments, the plurality of radiographic images are CT images, and the different excitations include different x-ray energies (transmitted, received, or both, as a narrow energy range or as a wide range). ). In some embodiments, the plurality of radiographic images are MR images and the different excitations are different radio frequency pulses. In some embodiments, the plurality of radiological images are ultrasound images and the different excitations are at different frequencies.
この方法は、(例えば、分類ユニット430によって)予想される軟組織タイプに基づいて複数の放射線画像を分析するために、複数の処理から1つの処理を選択するステップ(ステップ520)を含んでもよい。複数の処理は、デジタル減算処理、デジタル加算処理、多変量統計的処理、及び/又は励起選択処理を含んでもよい。 The method may include selecting one treatment from the plurality of treatments (step 520) to analyze the plurality of radiological images based on the expected soft tissue type (eg, by classification unit 430). The plurality of processes may include digital subtraction processes, digital addition processes, multivariate statistical processes, and/or excitation selection processes.
複数の処理からの1つの処理の選択は、ランダムなもの、ユーザによる入力、及び/又は組織の特性に基づくものであってもよい。 The selection of one treatment from multiple treatments may be random, based on user input, and/or based on tissue characteristics.
デジタル減算処理は、あるスペクトル範囲で複数の放射線画像のうちの1つを撮影し、それを複数の放射線画像のうちの別の画像から減算することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、デジタル減算は、複数の放射線画像の第一のサブセットを、このサブセット内にない複数の放射線画像のうちの1つ以上から減算することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、デジタル減算処理は、例えば、狭帯域信号を広帯域ノイズフロアよりも高くするために、狭い範囲を広い範囲から減算することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、デジタル減算処理は、2つの関連する組織タイプを区別するために、1つの中間帯域幅を他の中間帯域幅から減算することを含んでもよい。 The digital subtraction process may include taking one of the plurality of radiographic images in a certain spectral range and subtracting it from another of the plurality of radiographic images. In some embodiments, digital subtraction may include subtracting a first subset of the plurality of radiological images from one or more of the plurality of radiological images not within the subset. In some embodiments, the digital subtraction process may include subtracting a narrow range from a wide range, for example, to make the narrowband signal higher than the wideband noise floor. In some embodiments, the digital subtraction process may include subtracting one intermediate bandwidth from another intermediate bandwidth to distinguish between two related tissue types.
デジタル加算処理は、複数の放射線画像を平均化することを含んでもよい。複数の放射線画像を平均化することは、一般にノイズがエネルギーにわたって同様であるので有利になるが、組織信号では、平均化により信号対ノイズ比が高くなる可能性があるため、有利にならない。 The digital addition process may include averaging multiple radiological images. Averaging multiple radiographic images is generally advantageous because the noise is similar across energy, but for tissue signals it is not advantageous because averaging can result in a high signal-to-noise ratio.
多変量統計的処理は、複数の放射線画像のそれぞれを単純な減算又は加算以外の数学的演算子と組み合わせることと、非線形演算子として特定された一連の技術から多変量統計的アプローチによりクラス間依存関係を除去することとを含んでもよい。 Multivariate statistical processing combines each of multiple radiological images with mathematical operators other than simple subtraction or addition, and a multivariate statistical approach from a set of techniques identified as nonlinear operators to reduce interclass dependence. and removing the relationship.
特定の組織タイプが1つのエネルギーレベル又はエネルギーレベルのサブセットで良好に解像できるため、励起選択処理は、特定の組織タイプに対して、複数の画像のうちの、1つの放射線画像又は放射線画像のサブセットを選択することを含んでもよい。例えば、ある組織のエネルギー依存性が高いkVpレベル又は低いkVpレベルで安定点にあり、他の組織のエネルギー依存性が別の範囲にある可能性があり、これは、1つの組織に対して1つの範囲が用いられ、他の組織に対して他の範囲が用いられることを示唆している。 Because a particular tissue type can be resolved well at one energy level or a subset of energy levels, the excitation selection process may be used to select one or more of the images for a particular tissue type. It may include selecting a subset. For example, the energy dependence of one tissue may be at a stable point at a high or low kVp level, while the energy dependence of another tissue may be in a different range, which may be One range is used and suggests other ranges are used for other organizations.
処理された複数の放射線画像は、1つ以上の分類モデルに入力することができる。いくつかの実施形態では、分類モデルは、全体が参照により本明細書に組み込まれる、2018年11月28日に出願された米国特許第11,094,058号に記載されているようにトレーニングされてもよい。 The processed plurality of radiological images can be input into one or more classification models. In some embodiments, the classification model is trained as described in U.S. Pat. You can.
この方法は、処理された複数の放射線画像をセグメント化して軟組織を表示するステップ(ステップ530)を含んでもよい。いくつかの実施形態では、処理された複数の励起をセグメント化することは、医用画像データを三次元(3D)オブジェクトにセグメント化することを更に含む。 The method may include segmenting the plurality of processed radiographic images to display soft tissue (step 530). In some embodiments, segmenting the processed plurality of excitations further includes segmenting the medical image data into three-dimensional (3D) objects.
いくつかの実施形態では、処理された複数の放射線画像をセグメント化することは、処理された複数の放射線画像を外壁境界にセグメント化することを含む。いくつかの実施形態では、セグメント化は、セグメント化された管腔境界、外壁、血管周囲領域、及び/又は病巣組織境界に基づいて、複数の放射線画像を管腔及び外壁にセグメント化することを含む。米国特許第11,094,058号の図4は、対応する説明とともに、マルチスケールの血管壁分析物マップのセグメント化レベルの例を示している。 In some embodiments, segmenting the processed plurality of radiological images includes segmenting the processed plurality of radiological images into exterior wall boundaries. In some embodiments, the segmentation includes segmenting the plurality of radiographic images into lumens and outer walls based on segmented luminal boundaries, outer walls, perivascular regions, and/or focal tissue boundaries. include. FIG. 4 of US Pat. No. 11,094,058 shows an example of segmentation levels for a multi-scale vessel wall analyte map, with corresponding description.
図6は、本発明のいくつかの実施形態に係る、ハイブリッドコンピュータ断層撮影(CT)スキャナ600、プロセッサ670、及び2つのアナログデジタル変換器655、665の正面断面図である。ハイブリッドCTスキャナ600は、従来のCT構成からのグローバルグレースケール画像に制約された、切り詰められたスペクトルスキャン及び/又は局所再構成を提供することができる。
FIG. 6 is a front cross-sectional view of a hybrid computed tomography (CT)
ハイブリッドCTスキャナ600は、第一のX線源610、第二のX線源620、フォトンカウンティング型検出器630、エネルギー積分型検出器640、及びガントリ650を含む。エネルギー積分型検出器640は、第一のX線源610に対して、フォトンカウンティング型検出器630と第二のX線源620との間で所定の角度をなすように配置されてもよい。
図6に示すように、所定の角度は、約90度である。所定の角度は、積分型検出器が広い範囲をカバーできるように、円弧の周囲の物理的空間を最適化することに基づくことができる。 As shown in FIG. 6, the predetermined angle is approximately 90 degrees. The predetermined angle can be based on optimizing the physical space around the circular arc so that the integrating detector can cover a large area.
第一のX線源610及び/又は第二のX線源620は、多色X線源であってもよい。第一のX線源610及び/又は第二のX線源620は、CTスキャナで使用されることが本分野で知られている任意のX線源であってもよい。
The
動作中、患者660は、ハイブリッドCTスキャナ600に入り、第一のX線源610は、第一のX線減衰を患者660及びエネルギー積分型検出器640に向けることができる。エネルギー積分型検出器640は、患者660の所定領域の画像を生成するように寸法設定されてもよい。
In operation, a
エネルギー積分型検出器640は、患者の所定領域が画像化されるように、半径R及び直径Dによって画定される曲率を有し、円弧Aに沿って延びることができる。例えば、半径Rは、30インチであり、直径Dは、60インチであり、円弧Aは、135度であってもよい。
いくつかの実施形態では、第一のX線減衰は、65~130keVの範囲、又はそれより広い範囲で透過される。 In some embodiments, the first x-ray attenuation is transmitted in the range of 65-130 keV or wider.
エネルギー積分型検出器640は、第一のX線減衰の少なくとも一部と、患者660を透過したエネルギーとを受信する。
第二のX線源620は、第二のX線減衰を患者660及びフォトンカウンティング型検出器630に向けることができる。フォトンカウンティング型検出器630は、所定領域内の特定の組織標的の画像を生成することができる。
A
いくつかの実施形態では、第二のX線減衰は、第一の実施形態と同様の範囲又は異なる範囲で透過される。 In some embodiments, the second x-ray attenuation is transmitted in a similar range or a different range than the first embodiment.
フォトンカウンティング型検出器630は、第二のX線減衰の少なくとも一部と、患者660を透過したエネルギーとを受信する。
エネルギー積分型検出器640及びフォトンカウンティング型検出器630は、それぞれが受信したエネルギーを、A/D変換器655、665を介してプロセッサ670に伝達する。
オブジェクトが区分的に一定である場合、圧縮センシングベースの再構成アルゴリズムを使用して、関心領域を正確に再構成できることが知られている。TV最小化ベースのスペクトル内部再構成は、CT分野で重要な応用、例えば、線量低減、高速データ収集、容易なデータ記憶、ハードウェアのコスト削減が見出される。多くの再構成スキームで行われる、イメージングされたオブジェクトが区分的に一定であるという条件を前提とする仮定は、組織組成、及び/又はボクセルスケールよりもかなり小さい勾配密度を有する造影剤のために、臨床CTイメージングでは通常満たされないので、この仮定を回避するために、発明者らは、グローバルエネルギー積分型画像を使用して、内部スペクトルCT再構成を容易にし、プロセッサ670を使用する大幅なデータ切り捨てによる再構成エラーを最小限に抑える。
It is known that compressive sensing-based reconstruction algorithms can be used to accurately reconstruct regions of interest when objects are piecewise constant. TV minimization-based intraspectral reconstruction finds important applications in the CT field, such as dose reduction, fast data acquisition, easy data storage, and hardware cost reduction. The assumption made in many reconstruction schemes that the imaged object is piecewise constant is due to tissue composition and/or contrast agents having gradient densities that are significantly smaller than the voxel scale. , which is usually not satisfied in clinical CT imaging, so to avoid this assumption, we use global energy integrated images to facilitate intraspectral CT reconstruction and use
プロセッサ670は、エネルギー積分型検出器640及びフォトンカウンティング型検出器630からの出力を受信し、画像を処理して、患者の所定領域の画像及び所定画像内の特定の組織標的の画像に基づいて最終CT画像を生成する。最終CT画像は、図5における上述した処理の入力として使用することができる。
プロセッサ670は、複数の処理モジュールを含んでもよい。処理モジュールは、フォトンカウンティング型検出器630からのスペクトルCTをA/D変換器655から受信するモジュール671を含んでもよい。スペクトルCTをフォトンカウンティング型検出器信号処理モジュール672に送信して、サイノグラムを作成することができる。サイノグラムをローカルスキャンモジュール673に送信して再構成を行う。モジュール675は、エネルギー積分型検出器640からのグレースケールCTをA/D変換器675から受信することができる。グレースケールCTをエネルギー積分型検出器処理モジュール676に送信して、サイノグラムを作成することができる。サイノグラムをグローバルスキャンモジュール677に送信して再構成を行う。ローカルスキャンモジュール673の出力(例えば、狭帯域出力)及びグローバルスキャンモジュール677の出力(例えば、ローカルスキャンよりも多くのエネルギーから情報を取得することができるマルチエネルギー出力(例えば、複数の狭帯域出力又は単一の広帯域出力))。
本分野で知られているように、プロセッサ670上の処理モジュールは、1つのプロセッサ又は複数のプロセッサで実装することができる。
As is known in the art, the processing modules on
エネルギー積分型検出器640は、患者660のグローバルスキャンと見なされてもよいが、フォトンカウンティング型検出器630は、ローカルスキャンとして見なされてもよい。エネルギー積分型検出器640からのCT画像は、スタンドアロンのCT再構成に使用することができるか、又はフォトンカウンティング型検出器630を使用する内部スペクトルCT局所断層撮影再構成のためのグローバルグレースケール制約として使用することができる。フォトンカウンティング型検出器630は、特定の組織標的をイメージングするように構成されたマルチエネルギービンを含んでもよく、再構成されたグローバルグレースケール制約スペクトル画像の複数のチャネルを使用して、組織を呈して区別することができる。
グローバル制約としてグレースケール画像を使用する内部スペクトルCT再構成は、以下のように決定することができる。 An intraspectral CT reconstruction using grayscale images as a global constraint can be determined as follows.
Nがスペクトルチャネルの数(例えば、CT画像の複数のエネルギー又は管電圧の数)であり、Iiが特定のスペクトルチャネルの光子強度であり、iがチャネルインデックスであることを仮定する。エネルギー積分投影画像は、
δμi(r)がテイラー級数展開を使用し、高次項を無視して十分に小さいことを仮定すると、
なお、
3つのチャネルがあり、即ち、N=3を仮定すると、
ここで、Nは、スペクトルチャネルの総数であり、Iは、X線源から放射された光子強度である。Iiは、スペクトルチャネルでの光子強度であり、iは、スペクトルチャネルインデックスであり、μは、再構成される減衰マップであり、Bは、スペクトルチャネルから検出された光子強度であり、Gは、検出されたグレースケール光子強度であり、rは、3D空間内の空間位置であり、δは、小さな変化であり、exp(x)は、指数関数である。 where N is the total number of spectral channels and I is the photon intensity emitted from the X-ray source. I i is the photon intensity in the spectral channel, i is the spectral channel index, μ is the reconstructed attenuation map, B is the photon intensity detected from the spectral channel, and G is , is the detected grayscale photon intensity, r is the spatial position in 3D space, δ is the small change, and exp(x) is the exponential function.
図7Aは、本発明のいくつかの実施形態に係る、放射線スケールのプラーク形態を分子決定因子に結び付けるマルチスケール関連の一例を示す。例えば、代用マーカーの検証を含む予測ベースのスコアリングは、(1)動的な血管のパフォーマンス(例として、充血(例えば、虚血の原因)及び/又は破裂リスク(例えば、梗塞の原因)(2)でのパフォーマンスが含まれる)に使用することができる。例えば、IPHを含むがこれに限定されない形態測定量の定量は、例えば単一エネルギーCTA又はマルチスペクトルCTAを含むモダリティの分析(3)を含む。流体力学、例えば、剪断応力評価及び有限要素モデル(FEM)は、平滑筋細胞(SMC)分化(4)の機械的トリガーを解明し、(2)を実証することができる。 FIG. 7A shows an example of a multiscale association linking radiological scale plaque morphology to molecular determinants, according to some embodiments of the invention. For example, prediction-based scoring, including the validation of surrogate markers, can improve (1) dynamic vascular performance (e.g., hyperemia (e.g., causing ischemia) and/or rupture risk (e.g., causing infarction) ( 2) can be used for For example, quantification of morphometric quantities, including but not limited to IPH, includes analysis (3) of modalities including, for example, monoenergetic CTA or multispectral CTA. Fluid mechanics, e.g., shear stress evaluation and finite element modeling (FEM) can elucidate mechanical triggers of smooth muscle cell (SMC) differentiation (4) and demonstrate (2).
図7Bは、本発明のいくつかの実施形態に係るマルチスケールモデリングの一例である。図7Bにおいて、xは、細胞及び/又は分子レベルの種の素因及び/又は発現(例えば、組織を特徴付ける)を表し、yは、放射線医学によってアッセイされ、及び/又は表現型を分類するために使用される高分子組織の呈示を表し、zは、異なるクラスの治療下での予測結果(リスクの層別化など)、シミュレートされた進行、及び/又はシミュレートされた退行を表す。x及びyが既知の場合、x及びyは、モデルのトレーニング、仮説の生成、及び/又はシミュレーションのベースの提供に使用することができる。xが既知であるがyが既知でない場合、又はその逆の場合、x及びyの両方が既知である例を使用してトレーニングすると、予測モデルを利用することができる。1つの例示的な目的は、スケールにわたって情報を取得するために臨床的に実行することが実際上及び/又は経済的に容易な手段を提供することである。 FIG. 7B is an example of multi-scale modeling according to some embodiments of the invention. In FIG. 7B, x represents the predisposition and/or expression of species at the cellular and/or molecular level (e.g., to characterize tissues), and y is assayed by radiology and/or to classify the phenotype. represents the presentation of the macromolecular tissue used, and z represents the predicted outcome (such as risk stratification), simulated progression, and/or simulated regression under different classes of treatment. If x and y are known, x and y can be used to train a model, generate a hypothesis, and/or provide a basis for a simulation. If x is known but y is not known, or vice versa, a predictive model can be utilized if trained using examples where both x and y are known. One exemplary objective is to provide a means that is practically and/or economically easy to implement clinically to obtain information across scales.
いくつかの実施形態では、xがyを引き起こすか、及び/又はyが見られる場合、xのレベルでおそらくyを生み出すというメカニズムが特定できるかなど、因果関係を分析的に確立することができる。いくつかの実施形態では、そのような分析の有用性は、xを知ることにより、どのような特定の薬剤又は外科的介入が最適であり得るかを知る場合、治療を個別化することができることを含む。 In some embodiments, causal relationships can be established analytically, such as whether x causes y and/or can a mechanism be identified that if y is seen, then at the level of x, it probably produces y. . In some embodiments, the utility of such an analysis is that by knowing x, treatment can be individualized if one knows what particular drug or surgical intervention may be optimal. including.
いくつかの実施形態では、分析方法は、xとyの間の関係を空間的に区別して、例えば、区別を提供しない技術に対する単一細胞技術の価値と同様に、空間的コンテキストを考慮していない結果として生じる希釈を回避することで特異性が診断の信頼性を高めることができるかどうかを判断できるかどうかを確立するように使用することができる。 In some embodiments, the analysis method spatially differentiates the relationship between x and y to account for the spatial context, e.g., the value of single-cell techniques over techniques that do not provide a distinction. Avoiding consequential dilutions can be used to establish whether specificity can be determined to increase diagnostic reliability.
図7Cは、本発明のいくつかの実施形態に係る拡張されたマルチスケールモデリングの一例である。マルチスケールモデリング技術を拡張すると、x、y及びzは、時間依存関数の追加を含んでもよい。例えば、x(t)は、早期老化及び/又は細胞/分子レベルでの他のメカニズムの説明などによるプラークの発生を表すことができ、y(t)は、放射線科で長期にわたって観察された巨視的な表現型を表すことができ、z(t)は、候補治療計画の下で次に何が起こるか(例えば、未治療のまま放置した場合を含む)を予測することができる。いくつかの実施形態では、分析は、巨視的レベルで空間分解された基礎について組織学で検証された3Dオブジェクトとしてy(t)を提供し、及び/又は表現型分類のための畳み込みニューラルネットワークでも現れる。分子/細胞レベルに接続するために、文献を発掘したり、組織リソースを使用してデータ収集のためのデノボ実験を強化したりすることができる。 FIG. 7C is an example of enhanced multi-scale modeling according to some embodiments of the invention. Extending multiscale modeling techniques, x, y, and z may include the addition of time-dependent functions. For example, x(t) can represent the development of plaques due to premature aging and/or accounting for other mechanisms at the cellular/molecular level, and y(t) can represent macroscopic observations observed over time in radiology. , and z(t) can predict what will happen next under a candidate treatment regimen (including, for example, if left untreated). In some embodiments, the analysis provides y(t) as a histologically validated 3D object on a spatially resolved basis at a macroscopic level, and/or in a convolutional neural network for phenotypic classification. appear. To connect to the molecular/cellular level, you can mine the literature and use tissue resources to enhance de novo experiments for data collection.
図8は、本発明のいくつかの実施形態に係る、治療なし及び様々な治療シナリオ下で、複数のシミュレートされた無イベント生存可能性を示す出力スクリーン800の一例である。シミュレートされた無イベント生存可能性には、全身性炎症治療810、集中的な脂質低下治療820、スタチンs830、血行再建(例:ステント)840、及び治療なし850が含まれる。
FIG. 8 is an
シングルエネルギーでCTスキャンを取得しても、マルチエネルギーでCTスキャンを取得しても、複雑な組織呈示(例えば、特定の位置に1つ以上の組織タイプを含む領域内の組織)を識別することができる。例えば、複雑な組織領域では、MATX又はLRNCなどで微小石灰化が発生する可能性がある。適応グリッドサイズ設定及び/又は適応領域成長を使用して、複雑な組織タイプの微妙な表現を作成することができる。複雑な生物学は、スクリーンオーバーレイ又はグリッド点オーバーレイとして表すことができ、最終結果だけでなく、複雑な生物学の進行を決定することができる。例えば、高密度の巨石灰化の最終結果だけでなく、微小石灰化の進行を決定することができる。 Identifying complex tissue presentations (e.g., tissue within a region containing more than one tissue type at a particular location) whether acquiring a single-energy or multi-energy CT scan I can do it. For example, in complex tissue areas, microcalcifications may occur, such as in MATX or LRNC. Adaptive grid sizing and/or adaptive region growth can be used to create subtle representations of complex tissue types. Complex biology can be represented as a screen overlay or grid point overlay, and the progression of complex biology as well as the final result can be determined. For example, the final outcome of dense macrocalcifications as well as the progression of microcalcifications can be determined.
このようなスクリーン又はグリッド点オーバーレイは、通常、病巣組織の呈示を置き換えることなく、それらを増強することができる。微小石灰化の例を続けると、主観的な用語では、「斑点のある石灰化」という用語が使用されているが、この用語は、局所的な器質化の中間兆候を表現することができない。ある実施形態では、微小石灰化の局所的な器質化の中間兆候は、器質化のパターンを示すために、疎又は密の点(例えば、材料密度ではなく、点密度)を表す「グリッドオーバーレイ」として視覚的に表現することができる。 Such a screen or grid point overlay can typically enhance the presentation of focal tissue without replacing it. Continuing with the example of microcalcifications, in subjective terms the term "patchy calcifications" is used, but this term cannot express intermediate signs of local organization. In some embodiments, intermediate signs of local organization of microcalcifications include a "grid overlay" representing sparse or dense points (e.g., point density rather than material density) to indicate patterns of organization. It can be visually expressed as
グリッドオーバーレイは、人間の観察者がソフトウェアで視覚化できるために、「テクスチャ」として表現することができ、及び/又はコンピュータ処理によく適したデータオブジェクトに「斑状(mottling)」として表現することができ。このように、組織の器質化は、MATXだけでなく、LRNC及び/又は他の組織領域に影響を与える可能性がある。IPHと同様に、微小石灰化は、2つの組織/段階タイプ、つまり密集段階及び/又は初期段階に細分化することができる。微小石灰化は、グリッドになってもよいが、高密度の巨石灰化は、焦点になってもよい。微小石灰化グリッドは、組織がどのように表現されるかを一般化し、病巣が集まる遷移状態を表現できる病巣の分布として解釈することができる。例えば、まだ密集状態には至っていないが、密集状態に近づいている。血液漏出、微小石灰化、血管新生などの組織タイプは、様々な点密度のグリッドとして表現することができる。LRNC、CALC、IPHなどの局所的領域として表現される組織タイプは、局所的領域になってもよい。MATXは、局所的領域として表現できるが、好ましくは他の組織として説明された領域を有する。 Grid overlays can be expressed as "textures" for human observers to visualize in software, and/or as "mottling" on data objects that are well suited for computer processing. I can do it. Thus, tissue organization may affect not only MATX but also LRNC and/or other tissue regions. Similar to IPH, microcalcifications can be subdivided into two tissue/stage types: compact stage and/or early stage. Microcalcifications may become grids, whereas dense macrocalcifications may become focal points. The microcalcification grid generalizes how tissue is represented and can be interpreted as a distribution of foci that can represent a transition state where foci gather. For example, we have not yet reached a congested state, but we are approaching a congested state. Tissue types such as blood leakage, microcalcifications, and angiogenesis can be represented as grids of varying point densities. Tissue types expressed as local regions such as LRNC, CALC, IPH, etc. may become local regions. MATX can be described as a local region, but preferably has regions described as other tissues.
図9は、本発明のいくつかの実施形態に係る、混合した組織タイプを決定して表示する方法900を示す。 FIG. 9 illustrates a method 900 for determining and displaying mixed tissue types, according to some embodiments of the invention.
この方法は、患者の放射線画像を受信するステップ(ステップ910)を含んでもよい。放射線画像は、CT画像、MR画像又は超音波画像であってもよい。放射線画像がCT画像である場合、図5に説明されたように、ハイブリッドCTイメージング装置を使用してCT画像を取得することができる。 The method may include receiving a radiographic image of the patient (step 910). The radiographic image may be a CT image, MR image, or ultrasound image. If the radiographic image is a CT image, a hybrid CT imaging device can be used to acquire the CT image, as illustrated in FIG.
この方法は、患者の放射線画像に基づいて、関心領域内に第一の組織タイプを決定するステップであって、第一の組織タイプが関心領域における点のグリッドである、ステップ(ステップ920)を含んでもよい。例えば、第一の組織タイプは、密度が低いものから密度が高いものへ進行することができる任意の組織タイプであってもよい。第一の組織タイプは、別の組織タイプに分散可能な任意の組織タイプであってもよい。第一の組織タイプは、血液漏出、微小石灰化及び/又は血管新生であってもよい。 The method includes the step of determining a first tissue type in a region of interest based on a radiographic image of a patient, the first tissue type being a grid of points in the region of interest (step 920). May include. For example, the first tissue type may be any tissue type that can progress from less dense to more dense. The first tissue type may be any tissue type that is distributable to another tissue type. The first tissue type may be blood leakage, microcalcification and/or neovascularization.
点のグリッドは、それぞれ点密度として表すことができる。点のグリッド上の各点は、一部が同じ密度値を有すること、全てが同じ密度値を有すること、又は固有の密度値を有することがある。 Each grid of points can be represented as a point density. Each point on the grid of points may have some, all, or unique density values.
第一の組織タイプは、上記の図4に示されるシステム、上記の図5に示される方法、上記の図6に示されるシステム、又はそれらの任意の組み合わせによって決定することができる。 The first tissue type may be determined by the system shown in FIG. 4 above, the method shown in FIG. 5 above, the system shown in FIG. 6 above, or any combination thereof.
この方法は、患者の放射線画像に基づいて、関心領域内に第二の組織タイプを決定するステップであって、第二の組織タイプが関心領域内の局所的領域であり、第一の組織タイプの少なくともいくつかのグリッド点が第二の組織タイプのグリッド点とは位置が一致するステップ(ステップ930)を含んでもよい。第二の組織タイプは、局所的領域として表現することができる任意の組織タイプであってもよい。第二の組織タイプは、LRNC、CALC、及び/又はIPHであってもよい。 The method includes the steps of determining a second tissue type within a region of interest based on a radiographic image of a patient, the second tissue type being a local region within the region of interest; may include the step of at least some grid points of the second tissue type being aligned with grid points of the second tissue type (step 930). The second tissue type may be any tissue type that can be represented as a localized region. The second tissue type may be LRNC, CALC, and/or IPH.
第二の組織タイプは、上記の図4に示されるシステム、上記の図5に示される方法、上記の図6に示されるシステム、又はそれらの任意の組み合わせによって決定することができる。 The second tissue type may be determined by the system shown in FIG. 4 above, the method shown in FIG. 5 above, the system shown in FIG. 6 above, or any combination thereof.
図10は、本発明のいくつかの実施形態に従って、マルチエネルギースペクトルCT画像の放射線画像を使用して、微小石灰化スクリーン及び高密度石灰化領域の混合した組織タイプを決定して表示する方法100を示す。 FIG. 10 shows a method 100 for determining and displaying mixed tissue types of microcalcification screens and densely calcified areas using radiographic images of multi-energy spectral CT images, according to some embodiments of the present invention. shows.
この方法は、(例えば、上記の図4に示されるシステムによって)マルチエネルギースペクトルCT画像を受信するステップ(ステップ1010)を含む。 The method includes receiving (step 1010) a multi-energy spectral CT image (eg, by the system shown in FIG. 4 above).
この方法は、マルチエネルギーフォトンカウンティング型K吸収端差分イメージングを実行するステップ(1020)を含んでもよい。いくつかの実施形態では、フォトンカウンティング型検出器(PCD)を備えたマルチエネルギーシステムのK吸収端分解イメージングの場合、エネルギービンは、抽出されたK吸収端信号の強度に大きな影響を与え、微小石灰化と局所的/高密度石灰化の間の分類を改善する可能性を有する最適化されたエネルギービンを提供する。 The method may include performing (1020) multi-energy photon counting K-edge differential imaging. In some embodiments, for K-edge resolved imaging of multi-energy systems with photon-counting detectors (PCDs), the energy bins have a large effect on the intensity of the extracted K-edge signal and a small Provides optimized energy bins with the potential to improve classification between calcification and focal/dense calcification.
この方法は、正則化モデルを用いてスペクトル画像のノイズ除去を実行するステップ(1030)を含んでもよい。いくつかの実施形態では、線形減衰係数マップは、スペクトル領域及び空間領域で分離可能な基底材料に分解される。非線形性は、質量密度マップの再構成に変換することができる。最適化変数の次元を削減すること、及び/又は、重み付き核ノルムと全変動量の正則化で再構成を解決する最小化スキームを使用することで、ノイズを減らしてより多くのスペクトル情報を提供することができる。 The method may include performing denoising of the spectral image using the regularized model (1030). In some embodiments, the linear attenuation coefficient map is decomposed into base materials that are separable in the spectral and spatial domains. The nonlinearity can be translated into a reconstruction of the mass density map. By reducing the dimensionality of the optimization variables and/or by using a minimization scheme that solves the reconstruction with a weighted kernel norm and regularization of the total variation, less noise and more spectral information can be obtained. can be provided.
この方法は、例えば、信号対ノイズ比を効果的に改善するために、BからAを減算することによってカルシウムを改善する(例えば、除去する)ステップ(ステップ1040)を含んでもよい。 The method may include, for example, improving (eg, removing) calcium by subtracting A from B (step 1040) to effectively improve the signal-to-noise ratio.
この方法は、改善されたカルシウムをセグメント化するステップ(ステップ1050)を含んでもよい。セグメント化により、高密度石灰化局所的領域と微小石灰化スクリーン(グリッドオーバーレイなど)が得られる。 The method may include segmenting the improved calcium (step 1050). Segmentation results in focal areas of dense calcification and microcalcification screens (such as grid overlays).
いくつかの実施形態では、特徴抽出のための主成分分析(PCA)をスペクトルイメージングとともに使用して、マルチエネルギー画像に呈している軟組織の小さなHU差を抽出する。軟組織は、例えば、適応領域成長法及びK平均クラスタリング手法を使用して抽出することができる。領域成長アルゴリズムを使用すると、事前に定義した性質と同じ性質を持つ領域を分離することができ、鮮明なエッジの元の画像に良好なセグメント化結果を与えることができる。いくつかの実施形態では、セグメント化の段階は、1)画像の平坦領域の平滑化及び/又はエッジの保存のために形態学的再構成を適用すること、2)エッジの太り及び/又は融合を回避するためにマルチスケールの形態学的勾配を使用すること、3)コントラスト強調のためにトップ/ボトムハット変換を使用すること、4)内的マーカー及び外的マーカーの両方の位置に局所的な極小値を与えて画像の形態学的勾配を修正すること、及び5)トップ/ボトムハット変換アルゴリズムとマーカーアルゴリズムとを組み合わせて新たなアルゴリズムを得るために重み付き関数を使用することであってもよい。このようにして、従来の流域からの過度のセグメント化を防ぐことができる。 In some embodiments, principal component analysis (PCA) for feature extraction is used with spectral imaging to extract small HU differences in soft tissue that are present in multi-energy images. Soft tissue can be extracted using, for example, adaptive region growing and K-means clustering techniques. The region growing algorithm can be used to separate regions with the same properties as predefined properties, giving good segmentation results to the original image with sharp edges. In some embodiments, the segmentation step includes: 1) applying morphological reconstruction to smooth flat regions of the image and/or preserve edges; 2) thickening and/or merging edges. 3) use top/bottom hat transformations for contrast enhancement; 4) local to the location of both internal and external markers. 5) using a weighted function to combine the top/bottom hat transformation algorithm and the marker algorithm to obtain a new algorithm; Good too. In this way, over-segmentation from traditional watersheds can be prevented.
図11は、本発明のいくつかの実施形態に係る、図10の方法の例を示すダイアグラムである。ダイアグラム1110は、受信されたマルチエネルギースペクトルCT画像(例えば、上記の図10に示されるステップ1010)を示す。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the method of FIG. 10, according to some embodiments of the invention. Diagram 1110 shows a received multi-energy spectral CT image (eg,
ダイアグラム1130は、CT画像内でマルチエネルギーフォトンカウンティング型K吸収端差分イメージングを実行した(例えば、上記の図10に示されるステップ1020)出力を示す。ダイアグラム1120は、CT画像で正則化モデルを用いてスペクトル画像のノイズ除去を実行した(例えば、上記の図10に示されるステップ1030)出力を示す。ダイアグラム1140は、カルシウムを除去した(例えば、上記の図10に示されるステップ1040)出力を示す。ダイアグラム1150及びダイアグラム1160は、除去されたカルシウムを高密度石灰化1160及び微小石灰化1150にセグメント化すること(例えば、上記の図10に示されるステップ1050)を示す。
Diagram 1130 shows the output of performing multi-energy photon counting K-edge differential imaging (eg,
本発明の実施形態がこれらに限定されないが、例えば、「処理」、「コンピューティング」、「算出」、「決定」、「確立」、「分析」、「照合」などの用語を利用して議論したものは、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ内の物理(例えば、電子)量として表されるデータを、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ、或いは動作及び/又は処理を実行する命令を記憶することができる他の非一時的な情報記憶媒体内の物理量として同様に表される他のデータに操作及び/又は変換するコンピュータ、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングシステム又は他の電子コンピューティングデバイスの動作及び/又は処理を指してもよい。 Embodiments of the invention are discussed using terms such as, but not limited to, "processing," "computing," "calculating," "determining," "establishing," "analyzing," and "verifying." Data represented as physical (e.g., electronic) quantities in a computer's registers and/or memory, or instructions for performing operations and/or processes, may be stored in a computer's registers and/or memory. operation of a computer, computing platform, computing system or other electronic computing device to manipulate and/or convert other data similarly represented as physical quantities in other non-transitory information storage media capable of It may also refer to processing.
本発明の実施形態は、これらに限定されないが、「複数」及び「複数の」という用語は、本明細書で使用される場合、例えば、「多数」又は「2つ以上」を含んでもよい。「複数」又は「複数の」という用語は、本明細書全体を通して、2つ以上の構成要素、装置、素子、ユニット、パラメータなどを説明するために使用されてもよい。本明細書で使用される場合に設定される用語は、1つ以上の項目を含んでもよい。明示的に述べられない限り、本明細書に記載された方法の実施形態は、特定の順序又はシーケンスに限定されない。更に、記載された方法の実施形態又はその要素のいくつかは、同時に、同じ時点に、一緒に、発生又は実行されてもよい。 Embodiments of the invention are not limited to, but the terms "plurality" and "plurality" as used herein may include, for example, "a number" or "two or more." The terms "plurality" or "plurality" may be used throughout this specification to describe more than one component, device, element, unit, parameter, etc. A term set as used herein may include one or more items. Unless explicitly stated, the method embodiments described herein are not limited to any particular order or sequence. Furthermore, some of the described method embodiments or elements thereof may occur or be performed together at the same time, at the same point in time.
コンピュータプログラムは、コンパイラ型言語又はインタープリタ型言語を含む任意の形態のプログラミング言語で書かれてもよく、スタンドアロンプログラム、又はサブルーチン、構成要素、及び/又はコンピューティング環境での使用に適した他のユニットを含む任意の形態で展開されてもよい。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ又は1つのサイトにある複数のコンピュータで実行するように展開されてもよい。 A computer program may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be a stand-alone program or a combination of subroutines, components, and/or other units suitable for use in a computing environment. It may be developed in any form including. A computer program may be deployed to run on one computer or multiple computers at one site.
方法ステップは、入力データを操作して出力を生成することによって本発明の機能を実行するために、コンピュータプログラムを実行する1つ以上のプログラマブルプロセッサにより実行されてもよい。方法ステップは、装置により実行されてもよく、専用の論理回路として実装されてもよい。回路は、例えば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)及び/又はASIC(特定用途向け集積回路)であってもよい。モジュール、サブルーチン、及びソフトウェアエージェントは、その機能を実装するコンピュータプログラム、プロセッサ、特別な回路、ソフトウェア、及び/又はハードウェアの一部を指す場合がある。 The method steps may be performed by one or more programmable processors executing a computer program to perform the functions of the invention by manipulating input data and generating output. The method steps may be performed by an apparatus or implemented as dedicated logic circuitry. The circuit may be, for example, an FPGA (field programmable gate array) and/or an ASIC (application specific integrated circuit). Modules, subroutines, and software agents may refer to portions of computer programs, processors, special circuits, software, and/or hardware that implement the functionality.
コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサは、例として、汎用マイクロプロセッサ及び特定の目的のマイクロプロセッサの両方、並びに任意の種類のデジタルコンピュータの任意の1つ以上のプロセッサを含む。一般的に、プロセッサは、読み取り専用メモリ又はランダムアクセスメモリ、又はその両方から命令及びデータを受信する。コンピュータの重要な構成要素は、命令を実行するプロセッサと、命令及びデータを記憶する1つ以上のメモリ装置とである。一般的に、コンピュータは、データを記憶する1つ以上の大容量記憶装置(例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク又は光ディスク)からデータを受信するか又はそれらへデータを送信するように動作可能に結合される。 Processors suitable for the execution of a computer program include, by way of example, both general and special purpose microprocessors, as well as any one or more processors of any type of digital computer. Generally, a processor receives instructions and data from read-only memory and/or random access memory. The key components of a computer are a processor that executes instructions and one or more memory devices that store instructions and data. Generally, a computer is operably coupled to receive data from or transmit data to one or more mass storage devices (e.g., magnetic disks, magneto-optical disks, or optical disks) that store data. be done.
通信ネットワークを介してデータ送信及び命令を行うこともできる。コンピュータプログラムの命令及びデータを具体化することに適した情報担体は、例として、半導体メモリ装置を含むすべての形態の不揮発性メモリを含む。情報担体は、例えば、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリデバイス、磁気ディスク、内蔵ハードディスク、リムーバブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、及び/又はDVD-ROMディスクであってもよい。プロセッサ及びメモリは、専用の論理回路により補完され、及び/又は専用の論理回路に組み込まれてもよい。 Data transmissions and instructions may also occur via a communications network. Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data include, by way of example, all forms of non-volatile memory including semiconductor memory devices. The information carrier may be, for example, an EPROM, an EEPROM, a flash memory device, a magnetic disk, an internal hard disk, a removable disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM and/or a DVD-ROM disk. The processor and memory may be supplemented by and/or incorporated into dedicated logic circuitry.
ユーザとの対話を提供するために、上述した技術は、表示装置、送信装置、及び/又はコンピューティングデバイスを有するコンピュータで実装することができる。表示装置は、例えば、陰極線管(CRT)及び/又は液晶ディスプレイ(LCD)であってもよい。ユーザとの対話は、例えば、ユーザに対する情報の表示、ユーザがコンピュータに入力を提供できる(例えば、ユーザインタフェース要素と対話する)キーボード及びポインティングデバイス(例えば、マウス又はトラックボール)などでであってもよい。他のタイプの装置を使用して、ユーザとの対話を提供することもできる。他の装置は、例えば、任意の形態の感覚フィードバック(例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバック)でユーザに提供されるフィードバックであってもよい。ユーザからの入力は、例えば、音響入力、音声入力、及び/又は触覚入力を含む任意の形態で受信することができる。 To provide user interaction, the techniques described above may be implemented on a computer having a display, a transmitter, and/or a computing device. The display device may be, for example, a cathode ray tube (CRT) and/or a liquid crystal display (LCD). User interaction may be, for example, displaying information to the user, allowing the user to provide input to the computer (e.g., interacting with user interface elements), using a keyboard and pointing device (e.g., mouse or trackball), etc. good. Other types of devices may also be used to provide user interaction. Other devices may, for example, provide feedback to the user in any form of sensory feedback (eg, visual, auditory, or tactile feedback). Input from the user can be received in any form, including, for example, acoustic input, voice input, and/or tactile input.
コンピューティングデバイスは、例えば、コンピュータ、ブラウザ装置を有するコンピュータ、電話、IP電話、モバイル機器(例えば、携帯電話、携帯情報端末(PDA)装置、ラップトップコンピュータ、電子メール機器)、及び/又は他の通信装置を含んでもよい。コンピューティングデバイスは、例えば、1つ以上のコンピュータサーバであってもよい。コンピュータサーバは、例えば、サーバファームの一部であってもよい。ブラウザ装置は、例えば、ワールドワイドウェブブラウザ(例えば、マイクロソフト社から入手可能なMicrosoft(登録商標) Internet Explorer(登録商標)、Googleから入手可能なChrome、モジラコーポレーションから入手可能なMozilla(登録商標) Firefox、Appleから入手可能なSafari)を備えたコンピュータ(例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット)を含む。モバイルコンピューティングデバイスは、例えば、携帯情報端末(PDA)を含む。 A computing device may be, for example, a computer, a computer with a browser device, a telephone, an IP phone, a mobile device (e.g., a cell phone, a personal digital assistant (PDA) device, a laptop computer, an e-mail device), and/or another computer. It may also include a communication device. A computing device may be, for example, one or more computer servers. A computer server may be part of a server farm, for example. The browser device may include, for example, a World Wide Web browser (e.g., Microsoft® Internet Explorer® available from Microsoft Corporation, Chrome available from Google, Mozilla® Firefox available from Mozilla Corporation). , Safari available from Apple) (e.g., desktop computers, laptop computers, tablets). Mobile computing devices include, for example, personal digital assistants (PDAs).
ウェブサイト及び/又はウェブページは、例えば、ネットワーク(例えば、インターネット)を介してウェブサーバを使用して提供することができる。ウェブサーバは、例えば、サーバモジュール(例えば、マイクロソフト社から入手可能なMicrosoft(登録商標) Internet Information Services、Apacheソフトウェア財団から入手可能なApache Web Server、Apacheソフトウェア財団から入手可能なApache Tomcat Web Server)を備えたコンピュータであってもよい。 Websites and/or web pages can be provided, for example, over a network (eg, the Internet) using a web server. The web server may include, for example, a server module (e.g., Microsoft® Internet Information Services available from Microsoft Corporation, Apache Web Server available from the Apache Software Foundation, Apache Tomcat Web Server available from the Apache Software Foundation). ) It may be a computer equipped with
記憶モジュールは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)モジュール、読み取り専用メモリ(ROM)モジュール、コンピュータハードドライブ、メモリカード(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)フラッシュドライブ、セキュアデジタル(SD)フラッシュカード)、フロッピーディスク、及び/又は任意の他のデータ記憶装置であってもよい。記憶モジュールに記憶された情報は、例えば、データベース(例えば、関係データベースシステム、フラットデータベースシステム)及び/又は任意の他の論理情報記憶機構に維持することができる。 Storage modules include, for example, random access memory (RAM) modules, read-only memory (ROM) modules, computer hard drives, memory cards (e.g., universal serial bus (USB) flash drives, secure digital (SD) flash cards), floppy It may be a disk and/or any other data storage device. Information stored in the storage module may be maintained, for example, in a database (eg, a relational database system, a flat database system) and/or any other logical information storage mechanism.
上述した技術は、バックエンドコンポーネントを含む分散コンピューティングシステムで実装することができる。バックエンドコンポーネントは、例えば、データサーバ、ミドルウェアコンポーネント及び/又はアプリケーションサーバであってもよい。上述した技術は、フロントエンドコンポーネントを含む分散コンピューティングシステムで実装することができる。フロントエンドコンポーネントは、例えば、グラフィカルユーザインタフェース、ユーザが実装例と対話できるウェブブラウザ、及び/又は送信装置のための他のグラフィカルユーザインタフェースを有するクライアントコンピュータであってもよい。このシステムの構成要素は、デジタルデータ通信の任意の形態又は媒体(例えば、通信ネットワーク)により相互接続されてもよい。通信ネットワークの例は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、インターネット、有線ネットワーク、及び/又は無線ネットワークを含む。 The techniques described above can be implemented in a distributed computing system that includes back-end components. A backend component may be, for example, a data server, a middleware component and/or an application server. The techniques described above can be implemented in a distributed computing system that includes a front-end component. The front end component may be, for example, a client computer having a graphical user interface, a web browser that allows a user to interact with the implementation, and/or other graphical user interface for the sending device. The components of the system may be interconnected by any form or medium of digital data communication (eg, a communication network). Examples of communication networks include local area networks (LANs), wide area networks (WANs), the Internet, wired networks, and/or wireless networks.
このシステムは、クライアント及びサーバを含んでもよい。クライアント及びサーバは、一般的に互いに離れており、典型的に通信ネットワークを介して対話する。クライアントとサーバとの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、互いにクライアント/サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって発生する。 The system may include a client and a server. Clients and servers are generally remote from each other and typically interact via a communications network. The relationship between clients and servers occurs through computer programs running on their respective computers and having a client/server relationship with each other.
上述したネットワークは、パケットベースのネットワーク、回線ベースのネットワーク、及び/又はパケットベースのネットワークと回線ベースのネットワークの組み合わせで実装することができる。パケットベースのネットワークは、例えば、インターネット、キャリアインターネットプロトコル(IP)ネットワーク(例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、キャンパスエリアネットワーク(CAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ホームエリアネットワーク(HAN)、プライベートIPネットワーク、IP構内交換機(IPBX)、無線ネットワーク(例えば、無線アクセスネットワーク(RAN)、802.11ネットワーク、802.16ネットワーク、汎用パケット無線サービス(GPRS)ネットワーク、高性能無線LAN)、及び/又は他のパケットベースのネットワークを含んでもよい。回線ベースのネットワークは、例えば、公衆交換電話網(PSTN)、構内交換機(PBX)、無線ネットワーク(例えば、RAN、ブルートゥース(登録商標)、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM)ネットワーク)、及び/又は他の回線ベースのネットワークを含んでもよい。 The networks described above may be implemented as packet-based networks, circuit-based networks, and/or a combination of packet-based networks and circuit-based networks. Packet-based networks include, for example, the Internet, carrier Internet Protocol (IP) networks (e.g., local area networks (LANs), wide area networks (WANs), campus area networks (CANs), metropolitan area networks (MANs), home area network (HAN), private IP network, IP private branch exchange (IPBX), wireless network (e.g., radio access network (RAN), 802.11 network, 802.16 network, general packet radio service (GPRS) network, high performance wireless LAN), and/or other packet-based networks. Circuit-based networks may include, for example, the public switched telephone network (PSTN), private branch exchange (PBX), wireless networks (e.g., RAN, Bluetooth® ), code division multiple access (CDMA) networks, time division multiple access (TDMA) networks, Global System for Mobile Communications (GSM) networks), and/or other circuit-based networks.
本発明のいくつかの実施形態は、システム、方法、又はコンピュータプログラム製品の形態で具現化されてもよい。同様に、いくつかの実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方の組み合わせとして具体化されてもよい。いくつかの実施形態は、コンピュータ可読プログラムコードの形態で1つ以上の非一時的なコンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータプログラム製品として具体化されてもよい。このような非一時的なコンピュータ可読媒体は、実行されると、プロセッサに実施形態に係る方法ステップを実行させる命令を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読媒体に記憶された命令は、インストールされたアプリケーションの形態及びインストールパッケージの形態であってもよい。 Some embodiments of the invention may be embodied in a system, method, or computer program product. Similarly, some embodiments may be implemented in hardware, software, or a combination of both. Some embodiments may be embodied as a computer program product stored in the form of computer readable program code on one or more non-transitory computer readable media. Such non-transitory computer-readable medium may include instructions that, when executed, cause a processor to perform method steps in accordance with embodiments. In some embodiments, instructions stored on a computer-readable medium may be in the form of installed applications and installation packages.
このような命令は、例えば、1つ以上のプロセッサによってロードされ、実行されてもよい。例えば、コンピュータ可読媒体は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子的、光学的、磁気的、電磁的、赤外線若しくは半導体のシステム、機器若しくは装置、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。 Such instructions may be loaded and executed by one or more processors, for example. For example, a computer-readable medium may be a non-transitory computer-readable storage medium. The non-transitory computer-readable storage medium may be, for example, an electronic, optical, magnetic, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, device, or device, or any combination thereof.
コンピュータプログラムコードは、任意の適切なプログラミング言語で書かれてもよい。プログラムコードは、単一のコンピュータシステムにより実行されてもよく、複数のコンピュータシステムにより実行されてもよい。 Computer program code may be written in any suitable programming language. The program code may be executed by a single computer system or by multiple computer systems.
当業者は、本発明が本発明の精神又は本質的な特徴から逸脱することなく他の特定の形態で具体化され得ることを理解するであろう。したがって、前述の実施形態は、あらゆる点において、本明細書に記載の本発明を限定するものではなく、例示的なものであると考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示されるため、特許請求の範囲の均等の意味及び範囲に入る変更は、本発明に包含されるものとする。 Those skilled in the art will appreciate that the invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics. Accordingly, the embodiments described above are to be considered in all respects as illustrative rather than limiting on the invention described herein. The scope of the invention is, therefore, indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all changes that come within the meaning and range of equivalency of the claims are intended to be embraced therein.
上記の詳細な説明では、本発明の理解を提供するために多くの特定の詳細が記載されている。しかしながら、これらの特定の詳細がなくても本発明を実施し得ることは、当業者には理解される。また、本発明を不明瞭にしないように、周知の方法、手順、構成要素、モジュール、ユニット及び/又は回路については、詳細な説明を省略する。ある実施形態に関して説明されたいくつかの特徴又は要素を、他の実施形態に関して説明された特徴又は要素と組み合わせることができる。 In the above detailed description, many specific details are set forth to provide an understanding of the invention. However, one of ordinary skill in the art will understand that the invention may be practiced without these specific details. In other instances, well-known methods, procedures, components, modules, units and/or circuits may not be described in detail so as not to obscure the present invention. Certain features or elements described with respect to one embodiment may be combined with features or elements described with respect to other embodiments.
Claims (24)
コンピューティングデバイスによって患者の複数の放射線画像を取得するステップであって、前記複数の放射線画像のそれぞれが異なる励起を用いて取得される、ステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、予想される軟組織タイプに基づいて複数の励起を分析するために、複数の処理から1つの処理を選択するステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記処理された前記複数の励起をセグメント化して前記軟組織を表示するステップと、
を含む、コンピュータ化された方法。 A computerized method for improving soft tissue analysis, comprising:
acquiring a plurality of radiographic images of a patient by a computing device, each of the plurality of radiographic images being acquired using a different excitation;
selecting, by the computing device, one treatment from the plurality of treatments to analyze the plurality of excitations based on the expected soft tissue type;
segmenting, by the computing device, the processed plurality of excitations to display the soft tissue;
computerized methods, including;
前記コンピューティングデバイスによって、前記患者の前記複数の放射線画像に基づいて、前記関心領域内に第二の組織タイプを決定するステップであって、前記第二の組織タイプが前記関心領域内の局所的領域であり、前記第一の組織タイプの少なくともいくつかのグリッド点が前記第二の組織タイプのグリッド点とは位置が一致するステップと、
を更に含む、請求項1に記載のコンピュータ化された方法。 determining, by the computing device, a first tissue type within a region of interest based on the plurality of radiographic images of the patient, wherein the first tissue type is defined by a grid of points across the region of interest; The steps represented and
determining, by the computing device, a second tissue type within the region of interest based on the plurality of radiographic images of the patient, wherein the second tissue type is locally within the region of interest; a region, wherein at least some grid points of the first tissue type are coincident in position with grid points of the second tissue type;
2. The computerized method of claim 1, further comprising:
前記複数の放射線画像を組み合わせることと、
多変量統計的アプローチによりクラス間依存関係を除去することと、
を含む、請求項6に記載のコンピュータ化された方法。 The multivariate statistical processing is
combining the plurality of radiographic images;
Removing interclass dependencies using a multivariate statistical approach;
7. The computerized method of claim 6, comprising:
第一のX線源によって、第一のX線減衰を、前記患者の所定領域の画像を生成するように寸法設定されたエネルギー積分型検出器に向け、
第二のX線源によって、第二のX線減衰を、前記所定領域内の特定の組織標的の画像を生成するフォトンカウンティング型検出器に向け、
プロセッサによって、前記患者の前記所定領域の前記画像及び前記所定画像内の前記特定の組織標的の前記画像に基づいて、最終CT画像を生成することにより、生成される、請求項1に記載のコンピュータ化された方法。 The plurality of radiation images are CT images, and each of the plurality of CT images is
directing a first x-ray attenuation by a first x-ray source to an energy-integrating detector dimensioned to produce an image of a predetermined region of the patient;
directing a second x-ray attenuation by a second x-ray source to a photon-counting detector that generates an image of a specific tissue target within the predetermined region;
2. The computer of claim 1, wherein the computer is generated by a processor generating a final CT image based on the image of the predetermined region of the patient and the image of the particular tissue target within the predetermined image. ized method.
第一のX線減衰を、患者の所定領域の画像を生成するように寸法設定されたエネルギー積分型検出器に向ける第一のX線源と、
第二のX線減衰を、前記所定領域内の特定の組織標的の画像を生成するフォトンカウンティング型検出器に向ける第二のX線源と、
前記患者の前記所定領域の前記画像及び前記所定画像内の前記特定の組織標的の前記画像に基づいて、最終CT画像を生成するプロセッサと、
を含む、ハイブリッドCTスキャナ。 A hybrid computed tomography (CT) scanner, comprising:
a first x-ray source that directs the first x-ray attenuation to an energy-integrating detector dimensioned to generate an image of a predetermined region of the patient;
a second x-ray source that directs a second x-ray attenuation to a photon-counting detector that generates an image of a specific tissue target within the predetermined region;
a processor that generates a final CT image based on the image of the predetermined region of the patient and the image of the particular tissue target within the predetermined image;
A hybrid CT scanner, including:
予想される軟組織タイプに基づいて前記最終CT画像を分析するために、複数の処理から1つの処理を選択することと、
処理された前記最終CT画像をセグメント化して前記軟組織を表示することと、
を含む、請求項12に記載のハイブリッドCTスキャナ。 The processor is configured to analyze a tissue type, the analysis comprising:
selecting one process from a plurality of processes to analyze the final CT image based on expected soft tissue types;
segmenting the final processed CT image to display the soft tissue;
The hybrid CT scanner according to claim 12, comprising:
コンピューティングデバイスによって、患者の放射線画像を受信するステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記患者の前記放射線画像に基づいて、関心領域内に第一の組織タイプを決定するステップであって、前記第一の組織タイプが前記関心領域にわたる点のグリッドによって表される、ステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記患者の前記放射線画像に基づいて、前記関心領域内に第二の組織タイプを決定するステップであって、前記第二の組織タイプが前記関心領域内の局所的領域であり、前記第一の組織タイプの少なくともいくつかのグリッド点が前記第二の組織タイプのグリッド点とは位置が一致する、ステップと、
を含む、コンピュータ化された方法。 A computerized method for determining and displaying mixed tissue types, the method comprising:
receiving, by the computing device, a radiological image of the patient;
determining, by the computing device, a first tissue type within a region of interest based on the radiographic image of the patient, the first tissue type being represented by a grid of points across the region of interest; step,
determining, by the computing device, a second tissue type within the region of interest based on the radiographic image of the patient, the second tissue type being a local region within the region of interest; at least some of the grid points of the first tissue type are coincident in position with grid points of the second tissue type;
computerized methods, including;
前記コンピューティングデバイスによって、前記CT画像に対して、正則化モデルを用いてスペクトル画像のノイズ除去を行うステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、K吸収端差分され、ノイズ除去された前記CT画像上のカルシウムの信号対ノイズ比を改善するステップと、
前記コンピューティングデバイスによって、前記改善されたカルシウム画像をセグメント化して、局所的な高密度石灰化及び分散的な微小石灰化の一方又は両方を表現するステップと、
を更に含む、請求項19に記載のコンピュータ化された方法。 performing multi-energy photon counting K-edge differential imaging on the CT image by the computing device;
performing spectral image denoising on the CT image by the computing device using a regularization model;
improving the signal-to-noise ratio of calcium on the K-edge subtracted and denoised CT image by the computing device;
segmenting, by the computing device, the improved calcium image to represent one or both of localized dense calcifications and dispersed microcalcifications;
20. The computerized method of claim 19, further comprising:
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163147609P | 2021-02-09 | 2021-02-09 | |
| US63/147,609 | 2021-02-09 | ||
| US17/566,439 US11593926B2 (en) | 2021-02-09 | 2021-12-30 | Systems and methods for improving soft tissue contrast, multiscale modeling and spectral CT |
| US17/566,439 | 2021-12-30 | ||
| PCT/US2022/011689 WO2022173534A1 (en) | 2021-02-09 | 2022-01-07 | Systems and methods for improving soft tissue contrast, multiscale modeling and spectral ct |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024506605A true JP2024506605A (en) | 2024-02-14 |
| JP7657945B2 JP7657945B2 (en) | 2025-04-07 |
Family
ID=82703303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023547652A Active JP7657945B2 (en) | 2021-02-09 | 2022-01-07 | Systems and methods for improving soft tissue contrast, multi-scale modeling and spectral CT - Patents.com |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US11593926B2 (en) |
| EP (1) | EP4292098A4 (en) |
| JP (1) | JP7657945B2 (en) |
| KR (1) | KR20230146038A (en) |
| CN (1) | CN117501379A (en) |
| GB (1) | GB2618468A (en) |
| WO (1) | WO2022173534A1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12144669B2 (en) | 2022-03-10 | 2024-11-19 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12156759B2 (en) | 2020-01-07 | 2024-12-03 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12245882B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-03-11 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12283046B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-04-22 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12299885B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-05-13 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12380560B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-08-05 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for image-based plaque analysis and risk determination |
| US12440180B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-10-14 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10813612B2 (en) | 2019-01-25 | 2020-10-27 | Cleerly, Inc. | Systems and method of characterizing high risk plaques |
| US11593926B2 (en) * | 2021-02-09 | 2023-02-28 | Elucid Bioimaging Inc. | Systems and methods for improving soft tissue contrast, multiscale modeling and spectral CT |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005065944A (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Diagnostic supporting apparatus |
| JP2006102491A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | General Electric Co <Ge> | Method and system for multiple energy tomosynthesis |
| JP2006142011A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | General Electric Co <Ge> | CT colonography system |
| JP2009056305A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-19 | General Electric Co <Ge> | System and method for CT imaging using patch processing with a second tube / detector |
| US20100030069A1 (en) * | 2006-10-24 | 2010-02-04 | Dkfz Deutsches Krebsforschungszentrum | Triple-modality imaging system |
| JP2011206240A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | Medical image display device, method, and program |
| JP2013000227A (en) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Toshiba Corp | X-ray computerized tomographic imaging apparatus and radiation detector |
| JP2015033581A (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-19 | ザ・ユニバーシティー・オブ・シカゴ | X-ray computed tomography device and medical image processing program |
| JP2016022143A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Calcification display device and photographing apparatus as well as program |
| JP2018506368A (en) * | 2015-02-23 | 2018-03-08 | メイヨ フォンデーシヨン フォー メディカル エジュケーション アンド リサーチ | A method to optimize imaging technology parameters for photon counting computed tomography |
| JP2019520120A (en) * | 2016-05-31 | 2019-07-18 | キュー バイオ インコーポレーション | Tensor field mapping |
| WO2019141747A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus, system, method and computer program for reconstructing a spectral image of a region of interest of an object |
| US20200242761A1 (en) * | 2015-04-20 | 2020-07-30 | Mars Bioimaging Limited | Material identification using multi-energy ct image data |
| JP2021517058A (en) * | 2018-01-22 | 2021-07-15 | センスラボ エルエルシーXenselab, Llc | X-ray imaging method of the subject using multiple energy discrimination |
| US20210361972A1 (en) * | 2018-03-09 | 2021-11-25 | University Of Maryland, Baltimore | System and Method for Forming a Treatment Plan for Charged Particle Therapy Using Hydrogen Density |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7263214B2 (en) * | 2002-05-15 | 2007-08-28 | Ge Medical Systems Global Technology Company Llc | Computer aided diagnosis from multiple energy images |
| US6836528B2 (en) * | 2002-07-23 | 2004-12-28 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for detecting structural, perfusion, and functional abnormalities |
| US7599465B2 (en) * | 2004-11-19 | 2009-10-06 | General Electric Company | Detection of thrombi in CT using energy discrimination |
| US7372934B2 (en) * | 2005-12-22 | 2008-05-13 | General Electric Company | Method for performing image reconstruction using hybrid computed tomography detectors |
| US7463715B2 (en) * | 2007-02-20 | 2008-12-09 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method for real time dual energy x-ray image acquisition |
| EP2205157B1 (en) * | 2007-11-06 | 2017-06-07 | Koninklijke Philips N.V. | System for quantification of neovasculature in ct volumes |
| US9235887B2 (en) * | 2008-02-19 | 2016-01-12 | Elucid Bioimaging, Inc. | Classification of biological tissue by multi-mode data registration, segmentation and characterization |
| US8218844B2 (en) * | 2008-02-21 | 2012-07-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating analytical tool for analyzing abnormalities in human organs |
| CN103620437B (en) * | 2011-06-27 | 2017-10-27 | 皇家飞利浦有限公司 | Use the bone MRI of the fatty separating treatment of ultrashort echo time pulse train and water with FID and many gradient echo acquisitions |
| US9247918B2 (en) * | 2012-07-09 | 2016-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Computation of hemodynamic quantities from angiographic data |
| EP2943902B1 (en) * | 2012-10-24 | 2020-03-11 | CathWorks Ltd. | Automated measurement system and method for coronary artery disease scoring |
| US10631800B2 (en) * | 2013-11-26 | 2020-04-28 | The Johns Hopkins University | Dual-energy cone-beam computed tomography with a multiple source, single-detector configuration |
| US9195801B1 (en) * | 2014-08-05 | 2015-11-24 | Heartflow, Inc. | Systems and methods for treatment planning based on plaque progression and regression curves |
| GB201414496D0 (en) * | 2014-08-15 | 2014-10-01 | Isis Innovation | Method |
| WO2016090093A1 (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-09 | Shin James | System and method for producing clinical models and prostheses |
| US11087459B2 (en) * | 2015-08-14 | 2021-08-10 | Elucid Bioimaging Inc. | Quantitative imaging for fractional flow reserve (FFR) |
| US11071501B2 (en) * | 2015-08-14 | 2021-07-27 | Elucid Bioiwaging Inc. | Quantitative imaging for determining time to adverse event (TTE) |
| US10222441B2 (en) * | 2016-04-03 | 2019-03-05 | Q Bio, Inc. | Tensor field mapping |
| US10813612B2 (en) | 2019-01-25 | 2020-10-27 | Cleerly, Inc. | Systems and method of characterizing high risk plaques |
| EP3744507A1 (en) | 2019-05-30 | 2020-12-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Hybrid part-accessory connections |
| US11969280B2 (en) * | 2020-01-07 | 2024-04-30 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US20220392065A1 (en) | 2020-01-07 | 2022-12-08 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| JP2023509514A (en) | 2020-01-07 | 2023-03-08 | クリールリー、 インコーポレーテッド | Systems, Methods, and Devices for Medical Image Analysis, Diagnosis, Severity Classification, Decision Making, and/or Disease Tracking |
| US11593926B2 (en) * | 2021-02-09 | 2023-02-28 | Elucid Bioimaging Inc. | Systems and methods for improving soft tissue contrast, multiscale modeling and spectral CT |
| US12406365B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-09-02 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
-
2021
- 2021-12-30 US US17/566,439 patent/US11593926B2/en active Active
-
2022
- 2022-01-07 CN CN202280016682.8A patent/CN117501379A/en active Pending
- 2022-01-07 KR KR1020237030356A patent/KR20230146038A/en active Pending
- 2022-01-07 JP JP2023547652A patent/JP7657945B2/en active Active
- 2022-01-07 WO PCT/US2022/011689 patent/WO2022173534A1/en not_active Ceased
- 2022-01-07 GB GB2312326.8A patent/GB2618468A/en active Pending
- 2022-01-07 EP EP22753099.5A patent/EP4292098A4/en active Pending
- 2022-07-27 US US17/874,617 patent/US11657486B2/en active Active
- 2022-08-16 US US17/888,826 patent/US11715187B2/en active Active
-
2023
- 2023-05-17 US US18/319,053 patent/US12118694B2/en active Active
-
2024
- 2024-08-05 US US18/794,349 patent/US20240394841A1/en active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005065944A (en) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Diagnostic supporting apparatus |
| JP2006102491A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | General Electric Co <Ge> | Method and system for multiple energy tomosynthesis |
| JP2006142011A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | General Electric Co <Ge> | CT colonography system |
| US20100030069A1 (en) * | 2006-10-24 | 2010-02-04 | Dkfz Deutsches Krebsforschungszentrum | Triple-modality imaging system |
| JP2009056305A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-19 | General Electric Co <Ge> | System and method for CT imaging using patch processing with a second tube / detector |
| JP2011206240A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Fujifilm Corp | Medical image display device, method, and program |
| JP2013000227A (en) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Toshiba Corp | X-ray computerized tomographic imaging apparatus and radiation detector |
| JP2015033581A (en) * | 2013-08-07 | 2015-02-19 | ザ・ユニバーシティー・オブ・シカゴ | X-ray computed tomography device and medical image processing program |
| JP2016022143A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Calcification display device and photographing apparatus as well as program |
| JP2018506368A (en) * | 2015-02-23 | 2018-03-08 | メイヨ フォンデーシヨン フォー メディカル エジュケーション アンド リサーチ | A method to optimize imaging technology parameters for photon counting computed tomography |
| US20200242761A1 (en) * | 2015-04-20 | 2020-07-30 | Mars Bioimaging Limited | Material identification using multi-energy ct image data |
| JP2019520120A (en) * | 2016-05-31 | 2019-07-18 | キュー バイオ インコーポレーション | Tensor field mapping |
| WO2019141747A1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-25 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus, system, method and computer program for reconstructing a spectral image of a region of interest of an object |
| JP2021517058A (en) * | 2018-01-22 | 2021-07-15 | センスラボ エルエルシーXenselab, Llc | X-ray imaging method of the subject using multiple energy discrimination |
| US20210361972A1 (en) * | 2018-03-09 | 2021-11-25 | University Of Maryland, Baltimore | System and Method for Forming a Treatment Plan for Charged Particle Therapy Using Hydrogen Density |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12324695B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-06-10 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12396695B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-08-26 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12171606B2 (en) | 2020-01-07 | 2024-12-24 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12178627B2 (en) | 2020-01-07 | 2024-12-31 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12245882B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-03-11 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12283046B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-04-22 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12156759B2 (en) | 2020-01-07 | 2024-12-03 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12558048B2 (en) | 2020-01-07 | 2026-02-24 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12555228B2 (en) | 2020-01-07 | 2026-02-17 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12499539B2 (en) | 2020-01-07 | 2025-12-16 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for medical image analysis, diagnosis, risk stratification, decision making and/or disease tracking |
| US12299885B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-05-13 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12406365B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-09-02 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12440180B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-10-14 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12324696B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-06-10 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12144669B2 (en) | 2022-03-10 | 2024-11-19 | Cleerly, Inc. | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination |
| US12380560B2 (en) | 2022-03-10 | 2025-08-05 | Cleerly, Inc. | Systems, methods, and devices for image-based plaque analysis and risk determination |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11715187B2 (en) | 2023-08-01 |
| US11657486B2 (en) | 2023-05-23 |
| CN117501379A (en) | 2024-02-02 |
| US20230289939A1 (en) | 2023-09-14 |
| US20220398706A1 (en) | 2022-12-15 |
| US20220383464A1 (en) | 2022-12-01 |
| US20240394841A1 (en) | 2024-11-28 |
| US12118694B2 (en) | 2024-10-15 |
| JP7657945B2 (en) | 2025-04-07 |
| WO2022173534A1 (en) | 2022-08-18 |
| US11593926B2 (en) | 2023-02-28 |
| EP4292098A4 (en) | 2025-01-01 |
| GB202312326D0 (en) | 2023-09-27 |
| KR20230146038A (en) | 2023-10-18 |
| GB2618468A (en) | 2023-11-08 |
| US20220253992A1 (en) | 2022-08-11 |
| EP4292098A1 (en) | 2023-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7657945B2 (en) | Systems and methods for improving soft tissue contrast, multi-scale modeling and spectral CT - Patents.com | |
| US11922627B2 (en) | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination | |
| van Assen et al. | Automatic coronary calcium scoring in chest CT using a deep neural network in direct comparison with non-contrast cardiac CT: a validation study | |
| CN112567378B (en) | Methods and systems utilizing quantitative imaging | |
| Wang et al. | Coronary artery calcium score quantification using a deep-learning algorithm | |
| Maroules et al. | Coronary artery disease reporting and data system (CAD-RADSTM): inter-observer agreement for assessment categories and modifiers | |
| US20250143657A1 (en) | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination | |
| Kang et al. | Prediction of bone mineral density in CT using deep learning with explainability | |
| Wei et al. | Computerized detection of noncalcified plaques in coronary CT angiography: evaluation of topological soft gradient prescreening method and luminal analysis | |
| US20240260921A1 (en) | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination | |
| US20240197280A1 (en) | Systems, devices, and methods for non-invasive image-based plaque analysis and risk determination | |
| WO2024110991A1 (en) | System and method for bone fracture risk assessment | |
| Mukherjee et al. | Fully automated longitudinal assessment of renal stone burden on serial CT imaging using deep learning | |
| Shrivastava et al. | A systematic review on deep learning-enabled coronary CT angiography for plaque and stenosis quantification and cardiac risk prediction | |
| Yamaoka et al. | Artificial intelligence in coronary artery calcium measurement: Barriers and solutions for implementation into daily practice | |
| Park et al. | Deep learning based automatic quantification of aortic valve calcification on contrast enhanced coronary CT angiography | |
| Zou et al. | Research advances and applications of artificial intelligence in cardiac CT | |
| Hong et al. | Predicting categories of coronary artery calcium scores from chest X-ray images using deep learning | |
| Iwao et al. | An exploratory study of explainable deep learning for predicting bone mineral density using clavicle features on chest radiographs: A multi‐task approach with regression and segmentation | |
| Busto et al. | Leaflet thrombosis automatic identification in transcatheter aortic valves using 4DCT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230922 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240614 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240625 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240924 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20241008 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250131 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250305 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250326 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7657945 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |


